Elma posasından selüloz ve nanoselüloz takviye ajanlarının üretimi ve alçak yoğunluk polietilen esaslı biyobozunur gıda ambalaj malzemelerinin geliştirilmesinde kullanımı
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2021
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez çalışmasında; plastik esaslı ambalaj atıklarının yarattığı çevresel sorunlara çözüm üretmek amacıyla biyo-baz içeriğine sahip, biyobozunur özellikte biyokompozit ve nanokompozit ambalaj malzemelerinin ekstrüzyon tekniği ile üretimi sağlanmıştır. Çalışma; (i) elma posasından takviye ajanlarının eldesi, (ii) alçak yoğunluk polietilen (AYPE) esaslı biyokompozit ve nanokompozit ambalaj malzemelerinin ekstrüzyon tekniği ile üretimi ve (iii) gıda ambalajlama uygulamaları olmak üzere toplam 3 aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada kurutulmuş ve öğütülmüş elma posasından, yanıt yüzey metodu (RSM) kullanılarak belirlenen optimum ekstraksiyon koşullarında %27, 96 verimle, yüksek alfa-selüloz miktarı (%85, 31) ve beyazlık indisine (47, 79) sahip selüloz eldesi sağlanmıştır. Selülozdan ise asit hidrolizi ve ultrasonifikasyon işlemleri ile nanoselüloz üretilerek, örneklerin kimyasal yapısındaki değişim (FTIR), kristallik derecesi (XRD) ve yüzey morfolojisi (SEM ve AFM), incelenmiştir. Elma posasına uygulanan kimyasal işlemlerin hemiselüloz ve lignin gibi safsızlıkların uzaklaştırılmasında etkili olduğu belirlenmiştir. XRD analizi sonucu nanoselülozun yüksek kristallik derecesine sahip (%78) olduğu, AFM analizi sonucu ise çubuk/iğne şeklinde selüloz nanokristallerine ait yapıların varlığı saptanmıştır. İkinci aşamada elma posasından elde edilen elma posası tozu, selüloz ve nanoselüloz, AYPE matrise takviye ajanı olarak eklenerek, ekstrüzyon yöntemi ile biyokompozit ve nanokompozit kompaund ve ambalaj filmleri üretilmiştir. Takviye ajanlarının kompozit malzemenin renk, mekanik, kimyasal, ısıl vb. özelliklerine etkisi değerlendirilmiştir. AYPE esaslı biyokompozit malzemelerde elma posası tozu ve selüloz konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak malzemenin mekanik mukavemeti ve transparanlığı azalmış, filmlerin örtücülüğü artmıştır. Simüle toprak altında 12 ay boyunca bekletilen örneklerde takviye ajanı konsantrasyon artışına bağlı olarak malzemede ağırlık kaybının arttığı belirlenmiştir. Elma posası ve selüloz (%10-15) katkılı biyokompozit malzemelerde yaklaşık %5, %1 nanoselüloz içeren nanokompozit ambalaj malzemelerinde ise yaklaşık %1, 5 oranında ağırlık kaybı meydana gelmiştir. Üçüncü ve son aşamada seçili ambalaj malzemelerinin gıda ambalaj materyali olarak, az işlem görmüş ıspanağın (Spinacia oleracea L. cv. Kuzu) ambalajlanmasında kullanım potansiyeli incelenmiştir. Az işlem görmüş ıspanak pasif modifiye atmosferde AYPE (kontrol) ve %1 nanoselüloz içeren nanokompozit ambalaj malzemeleri ile +4 °C'de 17 gün depolanmıştır. Depolama süresince, ıspanağın kendine özgü yeşil renginde, toplam klorofil ve askorbik asit miktarında azalma, pH değeri ve ağırlık kaybında ise artış saptanmıştır. Her iki ambalaj grubunda da ıspanakların mikrobiyolojik açıdan 17 gün tüketime uygun olduğu belirlenmiştir. Nanokompozit ambalaj malzemesinde depolanan ıspanakların, kontrol grubunda depolanan örneklere nazaran duyusal açıdan kabul edilebilirliğinin yüksek olduğu saptanmıştır. Elma posasından elde edilen selüloz ve nanoselüloz gibi katma değeri yüksek ürünlerin takviye ajanı olarak AYPE hammaddeye biyo-baz içeriği ve biyobozunma davranışı kazandırılmasında etkili olduğu ve gıda ambalaj materyali olarak kullanım potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştır.;Elma posası, selüloz, selüloz nanokristalleri, biyokompozit, nanokompozit, az işlem görmüş ıspanak, pasif modifiye atmosferde ambalajlama.;Apple pomace, cellulose, cellulose nanocrystals, biocomposite, nanocomposite, minimally processed spinach, passive modified atmosphere packaging.
Açıklama
Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği A.B.D. Araştırma Projesi
Araştırma Projesi elektronik ortamda bulunmaktadır.
Araştırma Projesi elektronik ortamda bulunmaktadır.
