Çapraz bağlı nişasta ve iki tabakalı polilaktik asit(PLA) biyofilmlerinin hazırlanarak, yapısal, mekanik ve kontrollü kompost ortamında biyobozunumlarının incelenmesi

Bu çalışmada, casting (dökme) yöntemi ile ambalajlama malzemesi olarak çapraz bağlı ve iki tabakalı nişasta polilaktik asit biyofilmlerinin hazırlanması gerçekleştirilmiştir. Öncelikle soyma, yıkama ve dilimleme suyundan ayrılan endüstriyel atık patates nişastası, ağartıcı olarak H2O2 belli oranlarda NaOH ve HCl ile muamale edilerek saflaştırma işlemi sonucunda saf patates nişastası (SPN) elde edilmiştir. Çapraz bağlayıcı olarak malonik asit ve 3-(aminopropil)trimetoksi silan kullanılarak SPN-MA ve SPN-3-ATPMS toz örnekleri sentezlenmiştir. Sentezlenen bileşikler FTIR, TGA/DTA, XRD, 13C ve 1H NMR ile karakterize edilmiştir. Plastikleştirici olarak gliserol kullanılarak çapraz bağlı nişasta filmleri ve çapraz bağlı filmler ile birlikte iki tabakalı SPN-PLA, SPN-MA-PLA ve SPN-3-ATPMS-PLA filmleri hazırlanmıştır. Filmler FTIR, TGA ve XRD yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan filmler mekanik test, çözünürlük, su buharı geçirgenliği, optik, biyobozunma, su alma ve nem içeriği deneyleri yapılmıştır. Çapraz bağlı ve iki tabakalı filmlerde çözünürlük, su alma ve nem içeriklerinin azaldığı görülmüştür. Çapraz bağlı filmlerde mekanik gerilme 1.298 ve 1.437 MPa iken, iki tabakalı filmlerde 9.414 - 10.918 MPa arasında olduğu görülmüştür. Kopmada uzama ise çapraz bağlı filmlerde görülmezken iki tabakalı filmlerde % 9.34 – 21.94 arasında görülmüştür. Modifiye edilmemiş nişastaya kıyasla çapraz bağlı ve iki tabakalı filmlerde su buharı geçirgenliği azalmıştır. Filmlerin su buharı geçirgenliğine bakıldığında, çapraz bağlı filmlerde 28.96 x10-7 g s-1 m-1 Pa-1 ve 27.08 x10-7 g s-1 m-1 Pa-1 iken, iki tabakalı filmlerde bu değer 10.66 – 15.1 x10-7 g s-1 m-1 Pa-1 arasında değişmektedir. Filmlerin optik özelliklerine bakıldığında modifiye edilmiş nişasta filmlerinin daha opak olduğu görülmüştür. ISO-14855 standartına göre, 46 günlük biyobozunma deneyi sonucunda SPN filmi %9.30 bozunmaya uğrarken, SPN-MA ve SPN-3-APTMS filmlerinde sırasıyla %3.71 ve %5.46 bozunmaya uğramıştır. İki tabakalı SPN-PLA, SPN-MA-PLA ve SPN-3-APTMS-PLA filmlerinde ise sırasıyla %6.91, %3.48 ve %5.08 olarak değişmektedir. Bu tez çalışmasında elde edilen bulgular, nişastayı çapraz bağlama ve iki tabakalı PLA biyofilmlerinin hazırlanarak mekanik, fiziksel özelliklerini iyileştirdiği ve yenilenebilir gıda ambalaj materyaline alternatif olarak kullanılabileceğini göstermiştir.