Ultraviyole teknolojisi (UV-C) ile atık çay lifinden sürdürülebilir nişasta bazlı ambalaj filmi tasarımı ve taze et ambalajında kullanım olanaklarının araştırılması

Biyopolimer filmlerin mekaniksel, bariyer ve fonksiyonel özelliklerini güçlendirmek amacıyla yapılan bu tez çalışmasında yeşil bir teknoloji olan ultraviyole C ışık (UV-C) uygulaması ile çay lifinden sürdürülebilir, çevre dostu ambalaj materyallerinin tasarımının gerçekleştirilmesi ve taze etin geliştirilen sürdürülebilir filmler ile ambalajlanarak kalite özelliklerinin irdelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda nişasta bazlı biyopolimer filmlerin üretiminde farklı güçlerde (8W ve 11W) sabit sürede (60 dk) UV-C uygulaması ve farklı oranlarda (%10 ve %15) çay lifi kullanılarak ambalaj malzemelerinin fiziksel, mekaniksel ve fonksiyonel özellikleri irdelenmiş ve depolama boyunca (+4°C'de 10 gün) taze etin raf ömrü üzerine etkileri araştırılmıştır. Çalışmada geliştirilen nişasta bazlı ambalaj filmlerinde çay lifi ilavesinin nem oranını arttırıcı etki gösterdiği tespit edilmiştir (P<0,05). Ayrıca, çay lifi oranı ve UV-C gücü arttıkça filmlerin şişme oranında bir azalma gözlemlenmiştir (P<0,05). Filmlerin renk analizi değerlendirildiğinde, çay lifi ilavesinin filmlerin kırmızı-yeşil ve sarı tonlarını artırdığı, ayrıca çay lifi ilavesi ile birlikte özellikle yüksek dozda UV-C uygulamasının (11W) bu renk değişimlerini daha belirgin hale getirdiği gözlemlenmiştir (P<0,05). Ayrıca, çay lifi ve UV-C uygulamalarının filmlerin su buharı geçirgenliğini azalttığı tespit edilmiştir (P<0,05). Çay lifi ilavesi ile filmlerin çekme dayanımının arttığı ve özellikle yüksek dozda UV-C uygulamasının (11W) filmlerin çekme dayanımını belirgin şekilde güçlendirdiği gözlemlenmiştir (P<0,05). Filmlerin Taramalı Elektron Mikroskobu (TEM) görüntüleri incelendiğinde, çay lifi oranı arttıkça filmlerin yapısının homojenleştiği, delik ve çatlak oranlarının azaldığı tespit edilmiştir. Filmlerde UV-C uygulaması sonucu çapraz bağ oluşumu, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) spektrumlarında kontrol grubuna göre pik yoğunluklarındaki azalma ve daha geniş bantların oluşmasıyla doğrulanmıştır. Çay lifi ve UV-C uygulamalarının filmlerin antioksidan aktivitesini artırdığı tespit edilmiştir. Buna ek olarak film gruplarında Listeria monocytogenes ATCC 7644 hariç diğer tüm test mikroorganizmalarına karşı antimikrobiyal etkisi olduğu saptanmıştır. Çalışmada geliştirilen çay lifi ilave edilmiş ve UV-C işlemi uygulanmış nişasta bazlı ambalaj filmlerinin taze bonfile örneklerinde, depolama boyunca renk, lipit ve protein oksidasyonu ile mikrobiyal yük değerlendirildiğinde, çay lifi ilavesi ve UV-C uygulamalarının +4°C'de 10 gün boyunca kaliteyi korumada önemli etkileri olduğu görülmüştür. Renk parametrelerinde, kontrol grubunda L* ve a* değerleri hızla düşerken, %15 çay lifi ilavesi ve UV-C uygulamaları renk stabilitesini artırmıştır. Lipit oksidasyonu ölçümlerinde, kontrol grubunda TBARS değerleri hızla yükselmiş; ancak Ç2UV1 ve Ç2UV2 gruplarında bu değerlerin düşük seyretmesi oksidasyonu engellemiştir. Protein oksidasyonu açısından karbonil değerleri kontrol grubunda daha yüksek değerler gösterirken, Ç2UV1 ve Ç2UV2 gruplarında düşük kalmıştır. Mikrobiyal yük değerlendirmelerinde, kontrol grubunda TAMB sayıları en yüksek seviyeye ulaşırken, %15 çay lifi ve 8W UV-C uygulaması (Ç2UV1) mikrobiyal gelişmeyi en iyi şekilde baskılamıştır. Sonuç olarak, çay lifi ilavesi ve UV-C uygulamasının, nişasta bazlı ambalaj filmlerinin mekaniksel özelliklerini güçlendirdiği ve bu sayede geleneksel plastik ambalajlara alternatif olabilecek sürdürülebilir bir ambalaj çözümü sunduğu belirlenmiştir. Bu ambalaj filmlerinin etin ambalajlanmasında kullanılması, etin raf ömrünü uzatırken kaliteyi koruma açısından sürdürülebilir ambalaj çözümleri için önemli bir potansiyel sunduğunu ortaya koymaktadır. Çay lifi ve UV-C uygulamasının bir arada kullanılmasıyla elde edilen bu yenilikçi yaklaşım, hem çevresel etkileri azaltma hem de gıda israfını önleme konusunda etkili bir alternatif olarak değerlendirilebilir. Aynı zamanda, gıda ambalajlama sektörüne çevre dostu ve işlevsel bir çözüm sunarak sürdürülebilirlik hedeflerine katkı sağlamaktadır.