The cultivation of diatoms species for encapsulation of antimicrobial agent in active food packaging applications
Aktif gıda ambalaj uygulamalarında antımikrobiyal ajanın kapsüllenmesi için diatom türlerinin yetiştirilmesi
- Tez No: 1018912
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLSEN BETÜL AKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Bilgi Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Programlar Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu yüksek lisans tezi, İstanbul Bilgi University Biyomühendislik Bölümü'nde Fatimah Alzahraa Alaweer tarafından hazırlanmıştır. Çalışmanın amacı, diyatomların doğal taşıyıcı olarak kullanılarak tarçın yağının aktif gıda ambalajlama sistemlerinde kapsüllenmesini ve kontrollü salınımını araştırmaktır. Araştırma, gıda bozulması ve mikrobiyal kontaminasyonun gıda sektöründe oluşturduğu ekonomik kayıplar ve gıda güvenliği sorunlarına çözüm geliştirmeyi hedeflemektedir. Geleneksel ambalaj sistemlerinin uzun süreli antimikrobiyal koruma sağlayamaması nedeniyle daha sürdürülebilir ve çevre dostu alternatifler incelenmiştir. Tezin temel noktaları şunlardır: Diyatomların kullanımı: Diyatomlar, gözenekli silika hücre duvarlarına (frustül) sahip tek hücreli mikroalglerdir. Bu yapı sayesinde biyolojik aktif maddelerin taşınması ve kontrollü salınımı için uygun doğal taşıyıcılar olarak değerlendirilmiştir. Tarçın yağının seçilmesi: Tarçın yağı; sinnamaldehit ve öjenol gibi bileşenleri sayesinde güçlü antimikrobiyal ve antioksidan özellik göstermektedir. Bu nedenle doğal koruyucu madde olarak tercih edilmiştir. Uygulanan yöntemler: Çalışmada: Diyatom türleri laboratuvar ortamında kültüre edilmiştir, Diyatom frustülleri saflaştırılmıştır, Tarçın yağı diyatom yapısına yüklenmiştir, Bu yapı PET bazlı ambalaj filmlerine entegre edilmiştir, Salınım davranışı ve antimikrobiyal etkiler incelenmiştir. Analiz ve testler: Araştırmada büyüme analizleri, DNA izolasyonu, PCR ve dizileme çalışmaları, mikroskobik incelemeler, UV-Vis analizleri, boya salınım deneyleri ve Escherichia coli bakterisine karşı antimikrobiyal testler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar: Sonuçlar: Tarçın yağının diyatom yapısına başarılı şekilde kapsüllendiğini, Ambalaj filmlerinden kontrollü ve uzun süreli salınım sağlandığını, Güçlü antimikrobiyal etki oluştuğunu, Muz örneklerinde raf ömrünün uzadığını göstermiştir. Genel sonuç: Çalışma, diyatom bazlı aktif ambalaj filmlerinin sürdürülebilir, biyobozunur ve çevre dostu bir alternatif olduğunu ortaya koymaktadır. Bu sistemlerin hem gıda güvenliğini artırabileceği hem de raf ömrünü uzatarak gıda kayıplarını azaltabileceği sonucuna varılmıştır
Özet (Çeviri)
This master's thesis by Fatimah Alzahraa Alaweer at İstanbul Bilgi University investigates the use of diatoms (silica-based microalgae) as natural carriers for encapsulating cinnamon oil in active food packaging applications. The study addresses the problem of food spoilage and microbial contamination, which cause major economic losses and food safety concerns. Traditional food packaging systems often fail to provide long-term antimicrobial protection, so the research explores sustainable and biodegradable alternatives. Key points of the thesis include: Diatoms as carriers: Diatoms possess naturally porous silica cell walls (frustules), making them suitable for loading and controlled release of bioactive compounds such as essential oils. Use of cinnamon oil: Cinnamon oil was selected because of its strong antimicrobial and antioxidant properties, mainly due to compounds such as cinnamaldehyde and eugenol. Experimental process: The research involved: Cultivating diatom species under controlled laboratory conditions, Purifying diatom silica frustules, Loading the frustules with cinnamon oil, Embedding the loaded diatoms into polymer-based PET food packaging films, Testing release behavior and antimicrobial performance. Methods used: The study included growth analysis, DNA extraction and sequencing, microscopy, UV-Vis spectroscopy, dye release experiments, and antimicrobial testing against Escherichia coli. Main findings: Results showed: Successful encapsulation of cinnamon oil inside diatom frustules, Controlled and sustained release from the packaging films, Strong antimicrobial activity against E. coli, Improved banana preservation compared to control samples. Conclusion: The thesis concludes that diatom-based packaging films are promising sustainable materials for active food packaging. They can improve food safety, reduce spoilage, extend shelf life, and provide an environmentally friendly alternative to conventional synthetic packaging systems.
Benzer Tezler
- Co-production of chitin nanofibers, proteins, and lipids in marine diatoms belonging to the Thalassiosira genus
Thalassiosira cinslerine ait deniz diatomlarında kitin nanoliflerinin, proteinlerin ve lipidlerin eş zamanlı üretimi
TUĞÇE SEZGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALTAN ÖZKAN
- Kemobriyonik/biyokemobriyonik yapıların kemik doku iskelesi olarak kullanım potansiyelinin değerlendirilmesi
Evaluation of the potential use of chemobrionics/biochemobrionics as a bone tissue scaffold
BAHAR ASLANBAY GÜLER
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA İMAMOĞLU
- Mikroalglerden enzimatik sulu ekstraksiyon yöntemi ile yağ eldesi
Enzymatic aqueous extraction of oil from microalgae
YİĞİT AYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
- Maraş biberi (baharatlık kırmızıbiber) ekim alanlarında zararlı yeşilkurt ((helicoverpa armigera (hübner) (lepidoptera: noctuidae) ve thrips (thysanoptera: thripidae) türlerinin popülasyon takibi ve mücadelesinde bazı doğal biyoinsektisitlerin etkinliğinin araştırılması
Investigation of population monitoring and the effectiveness of certain natural bioinsecticides in the control of the cotton bollworm (helicoverpa armigera (hübner) (lepidoptera: noctuidae)) and thrips species (thysanoptera: thripidae) in maras pepper (red chilli pepper) cultivation areas
ZEKERİYA KÖKER
Doktora
Türkçe
2026
ZiraatKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ARDA IŞIKBER
- Patates ekim alanlarında zararlı leptinotarsa decemlineata say. (coleoptera: chrysomelidae)'nın insektisitlere direnç durumu ve direnç yönetiminde diatom toprağı ile zeolitin kullanım olanakları üzerinde araştırmalar.
Investigations on the resistance status to some insecticides of leptinotarsa decemlineata say. (coleoptera: chrysomelidae) in patato cultivation areas and the possibilities of using diatomaceous earth and zeolite in resistance management.
ORHAN MÜLAYİM
Doktora
Türkçe
2025
ZiraatSelçuk ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN ÇETİN
YRD. DOÇ. DR. ASLI DAĞERİ