Sumak özü­tü ve fiber takviyeli nişasta esaslı akıllı ve aktif gıda ambalajı üretimi ve karakterizasyonu

Gıdanın kalite ve güvenliğini sağlamak amacıyla gıda ambalajlarının kullanımı oldukça önemlidir. Nişasta biyobozunur, ulaşılabilir ve ucuz olması nedeniyle gıda ambalajı üretiminde en çok kullanılan polimerlerden biridir. Bu tez çalışmasında, jel döküm yöntemi kullanılarak nişasta esaslı filmler üretilerek sumak (Smk) özütü ve bambu lifi (BL) ile desteklenmiştir. Gıda ambalajının antibakteriyel olması sayesinde gıdanın raf ömrü artarken gıda zehirlenmesi kaynaklı ölümler de azaltılabilir. Nişasta tek başına antibakteriyel olmadığı için yapılan bu çalışmada nişasta filmler literatürde antimikrobiyal olduğu bildirilen sumak (Rhus coriaria L.) özütü ilave edilerek bu özelliğin kazandırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, mekanik olarak zayıf bir polimer olan nişastayı güçlendirmek için bitki kökenli lifler kullanabilir. Bu çalışmada nişasta filmlere BL ilave edilerek mekanik özelliklerin güçlendirilmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında saf nişasta (%5 w/v), Smk (%5 v/v) katkılı nişasta ve Smk ile değişen oranlarda BL (%5, %10, %15 w/w nişasta) içeren nişasta filmler üretilmiştir. Elde edilen filmlerin kalınlık, yoğunluk, optik özellikleri, şişme, çözünürlük, su içeriği, su buharı geçirgenliği, pH duyarlılığı, antibakteriyel ve antioksidan aktivite ve mekanik özellikleri belirlenmiş olup, ek olarak SEM ve FTIR analizleri de yapılmıştır. Son olarak; toprağa gömme yöntemi ile biyobozunurluk testleri yapılmıştır. Smk ve BL içeren filmlerin kalınlık ve opaklıkları Smk katkılı filmlere kıyasla anlamlı ölçüde artarken yoğunlukları azalmıştır. Filmlerin su içeriği ve çözünürlük değerlerinde BL miktarı arttıkça anlamlı bir düşüş gözlemlenirken, şişme değerlerinde anlamlı bir fark oluşmamıştır. Smk ve Smk+BL filmler arasında su buharı geçirgenliği yönünden istatistiksel bir fark oluşmazken nişasta içeren filme göre hepsinde anlamlı bir düşüş gözlenmiştir. Mekanik testler sonucunda BL oranı arttıkça çekme mukavemeti artarken yüzde uzamanın azaldığı görülmüştür. Filmlerin antibakteriyel aktivitesi Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia ve Bacillus subtilis bakterileri üzerinde disk difüzyon yöntemi kullanılarak test edilmiştir. Elde edilen filmlerin Gram (+) ve Gram (-) bakterilere karşı etkili olduğu görülmüştür. DPPH testi sonucunda Smk içeren filmlerin iyi bir antioksidan aktivite gösterdiği ve bu antioksidan aktivitenin BL eklenmesiyle anlamlı bir değişiklik göstermediği görülmüştür. 12 hafta toprakta bekletilen filmlerin hepsinin kütlece %70'ten fazlasının bozunarak toprağa karıştığı gözlenmiştir. Elde edilen bulgular Smk özütü ve Smk+BL katkılı biyokompozit nişasta filmlerin gıda ambalajı uygulamalarında kullanım potansiyelinin olabileceğini göstermektedir. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde nişasta – Smk özütü – BL içeren bir çalışmaya rastlanmamıştır. İlk kez bu tez çalışması kapsamında bu bileşimde filmler üretilerek literatüre katkı sağlanmıştır.