Portakal kabuklarından biyobozunur nanokompozit film üretilmesi ve gıda ambalajı olarak değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, sentetik gıda ambalajlarına hem çevresel hem de kalite açısından alternatif oluşturabilmek amacıyla, portakal kabuklarından, biyobozunur nanokompozit ambalaj filminin üretilmesi hedeflenmiştir. Tez “Biyobozunur Nanokompozit Film Üretimi için Malzeme Hazırlığı”, “Biyobozunur Nanokompozit Filmlerin Üretilmesi”, “Biyobozunur Nanokompozit Filmin Eksfoliasyonla İyileştirilmesi ve Karakterizasyonu” ve “Biyobozunur Nanokompozit Filmlerin Sentetik Gıda Ambalaj Filmi ile Karşılaştırılarak Değerlendirilmesi” başlıkları altında dört aşamada ele alınmıştır. İlk aşamada öncelikle atık portakal kabuklarından pektin jeli elde edilmiş, doğal nişasta hidroksipropilasyonu takiben çapraz bağlama ile modifiye edilmiş ve kil (Na-MMT) de farklı oranlarda katyonik yüzey aktif madde ile modifiye edilerek organofilik hale getirilmiştir. İkinci aşamada, Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılarak belirlenen pektin jeli bazlı nişasta ve kil içerikli karışımlar çift vidalı ekstrüder ve ona bağlı film çekme ekipmanı ile işlenerek film oluşturabilme durumları incelenmiştir. Bu aşamada düzgün bir form oluşturan filmlerden sünme geri kazanımı analizi ve oda koşullarında bir ay bekletmeye göre optimum karışım belirlenmiştir. Üçüncü aşamada, optimum olarak seçilen film suya dayanım özelliğinin iyileştirilmesi için selüloz asetat ftalat (CAP) ile eksfoliye edilmiştir. Dördüncü aşamada, filmlerin ambalaj filmi olarak değerlendirilebilirliği üzerinde durulmuş, bunun için bu filmlerle birlikte ticari bir streç filmde sünme geri kazanımı, oksijen ve su buharı geçirgenliği, mikotoksinler üzerine etki ve biyobozunurluk analizleri yapılmıştır. Tezde yapılan çalışmalar sonucunda optimum filmin pektin jeli bazında % 90 nişasta ekleme oranında %15 modifiye edilmiş nişasta ve % 0,5 kil ekleme oranında Na-MMT içerdiği saptanmıştır. CAP ile eksfoliye etmenin filmin suya dayanımını arttırdığı ayrıca gıdada yeni mikotoksin oluşumunu önlemede etkili olduğu fakat filmin elastikiyetini azalttığı görülmüştür. Filmlerin bariyer özellikleri oksijen açısından ticari filme göre iyi olurken, su buharı açısından zayıf olmuştur. İki haftalık bir süre sonucunda filmler toprakta %78 - %99,96 oranında biyobozunurluk göstermiştir.