Doğal atık avokado çekirdeğinin biyokompozit film olarak değerlendirilmesi
Evaluation of natural waste avocado seeds as a biocomposite film
Yazar: CANSEL CANDAN
Danışman: DOÇ. DR. ÜLKÜ SOYDAL
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Antimikrobiyal film = Antimicrobial film ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Sert çekirdekli meyveler = Stone fruits ; Yenilebilir filmler = Edible movies

Özet:
Günümüzde petrol ürünlerinin her alanda kullanılmasından kaynaklanan çevre sorunlarının artması nedeniyle doğal kaynaklardan yararlanarak yeni ikame ürünler bulma yönünde araştırmalar devam etmektedir. Bu konuda doğal atıkların değerlendirilmesi oldukça önemlidir. Yapılan tez çalışmasında doğal bir atık olan avokado çekirdeğinin tozu ile ambalaj malzemesi olarak yaygın olarak kullanılan doğal bir polimer olan nişastadan yeni biyokompozit filmler elde edilmiştir. Elde edilen bu biyokompozit filmler, bir gıda atığı olan avokado çekirdeğinin değerlendirilmesine olanak sağlamayı ve nişasta ile oluşturulan filmlere antibakteriyel özellik kazandırmayı amaçlamıştır. 
Nişasta polimer yapısına farklı oranlarda (kütlece %1, 3, 5, 7, 10) ilave edilen avokado çekirdeği tozu (AÇT) ile elde edilen bu yenilenebilir kompozit filmlerin antibakteriyel aktivite testleri, mekanik özellikleri, su, asit, baz ve tuzdaki davranışları, pH özellikleri incelenmiştir. Üretilen filmlerin FT-IR spektrumları ile fonksiyonel grupları karakterize edilmiş, TGA analizi ile termal özelliklerine dolgu maddesi oranının etkisi incelenmiştir. Ayrıca filmlerin SEM görüntüleri alınmış, biyobozunurluk testi yapılmış ve son olarak yanma testi ile alev dayanıklılığına bakılmıştır. Elde edilen filmlerin gram negatif (Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Klebsiella pneumaniae, Escherichia coli ATCC 25922) ve gram pozitif (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Staphylococcus carnosus, Bacillus cereus) bakterilere karşı %5 (AÇT) oranına kadar bir antibakteriyel etki oluşturmazken %5 ve üzerindeki oranlarda inhibisyon oluşturduğu gözlenmiştir. Hazırlanan tüm filmlerin pH'ı 72 saat sonunda 6.45-7.14 aralığında olup bu değerler cilt pH'ına uyumludur. Nişasta filminin su buharı geçirgenliği ortalama 2.010x10-10gm/(m2*Pa*s) olarak ölçülmüştür. AÇT ilavesi ile bu değer sayısal olarak çok az bir miktarda düşmüştür.  Kompozit filmlerin çekme dayanımı ortalama 0.2341 ile 2.5403 MPa ve çekme uzaması ise % 40.388-0.6900 arasında değerler almıştır. Oda sıcaklığında, simüle toprak karışımı içerisinde tüm kompozit filmler bir hafta süre sonunda tamamen bozunmuştur.

Abstract:
Today, due to the increasing environmental problems caused by the use of petroleum products in every field, research continues to find new substitute products by making use of natural resources. In this regard, the evaluation of natural wastes is very important. In the thesis study, new biocomposite films were obtained from avocado seed powder, a natural waste, and starch, a natural polymer widely used as packaging material. These biocomposite films aim to enable the utilization of avocado seeds, which are food waste, and to provide antibacterial properties to the films created with starch. 
Antibacterial activity tests, mechanical properties, behavior in water, acid, base, and salt, and pH properties of these renewable composite films obtained from avocado seed powder (AÇT) added to the starch polymer structure at different rates (1, 3, 5, 7, 10% by weight) were examined. The functional groups of the produced films were characterized with FT-IR spectra, and the effect of the filler ratio on their thermal properties was examined by TGA analysis. Additionally, SEM images of the films were taken, biodegradability tests were performed, and finally, flame resistance was examined with the combustion test. While the obtained films do not have an antibacterial effect up to 5% (ACT) against gram-negative (Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Klebsiella pneumonia, Escherichia coli ATCC 25922) and gram-positive (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Staphylococcus carnosus, Bacillus cereus) bacteria. It has been observed that inhibition occurs at ratios of 5 and above. The pH of all prepared films is in the range of 6.45-7.14 after 72 hours, and these values are compatible with skin pH. The average water vapor permeability of the starch film was measured as 2.010x10-10gm/(m2*Pa*s). With the addition of ACT, this value decreased numerically very slightly. The average tensile strength of the composite films was between 0.2341 and 2.5403 MPa and the tensile elongation was between 40.388-0.6900%. At room temperature, all composite films in the simulated soil mixture were completely degraded after one week.