Development of active packaging materials from olive mill solid waste
Pirinadan aktif paketleme materyallerinin geliştirilmesi
- Tez No: 694811
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK SİVRİ ÖZAY, PROF. DR. BORA MAVİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 55
Özet
Pirinadan elde edilen lignin kullanılarak polyvinyl alkol (PVA)/lignin kompozit nano fiberler üretilmiştir. Pirinadan lignin; kolin klorür, gliserol ve alüminyum klorür hegzahidrat gibi derin ötektik çözücü (DÖÇ) kullanılarak ekstrakte edilmiştir. Bu önişlemden sonra pirinadan selülozca zengin kısım (SZK) ve lignince zengin kısım (LZK) elde edilmiştir. DÖÇ işlemine alüminyum klorür hegzadihrat konsantrasyonunun etkisi araştırılmıştır. İçeriği kolin klorür: gliserol: AlCl3.6H2O (1:2:0.1 molar oran) olan DÖÇ'ün delignifikasyon yüzdesi 39.21 ± 0.35'dur ve diğer alüminyum klorür hegzadihrat konsantrasyonlarından yüksek bulunmuştur. DÖÇ işlemi sırasında pirinanın yapısında meydana gelen değişimler Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FT-IR) ile belirlenmiştir. Lignine özgü C=C uzamasından kaynaklanan absorbsiyon bantları LZK'nın spektrasında artarken SZK'nın spektrasında azalmıştır. Hidrojen bağı nedeniyle gözlenen absorbsiyon bantlarında değişikler gözlenmiştir. SZK'nın spektrasında selüloz kaynaklı absorbsiyon bantlarında (C-O uzaması ve C-H bükülme titreşimi) artış gözlenmiştir aynı bantlar LZK'nın spektrasında küçülmüştür. DÖÇ işlemi sonrasında üretilen LZK'ların antioksidan aktivitesi en çok 437.88 ± 7.14 (mmol TEAC/Kg örnek) olarak ve saflığı en çok %87.21 ± 0.36 olarak ölçülmüştür. DÖÇ işlemi ile elde edilen LZK, kusursuz düzenli polivinil alkol/lignin kompozit nanofiber üretiminde kullanılmıştır. Lignin konsantrasyonu %4 olan PVA/lignin kompozit fiberlerinin ortalama çapı 126 ± 17 nm ve antioksidan aktivitesi 85.84 ± 1.63'tür (mmol TEAC/Kg örnek). Lignin seviyesinin artması antioksidan aktivitenin artması ile sonuçlanmış ve lignin miktarı %12 olan örnekler en yüksek antioksidan aktiviteyi göstermiştir (131.15 ± 3.13 mmol TEAC/Kg örnek). Elektroeğitme işleminin antioksidan aktiviteye etkisini ortaya koymak için PVA/lignin kompozit filmler üretilmiştir ve filmlerin antioksidan aktiviteleri fiber ile karşılaştırılmıştır. Fiber üretimi antioksidan aktiviteyi %68'e kadar arttırmıştır. Mesafe, akış hızı toplam katı konsantrasyonu gibi elektroeğirme koşullarının fiber morfolojisine etkisi taramalı elektron mikroskopisi ile belirlenmiştir. Optimum elektroeğirme koşulları 19.5 cm mesafe ve 1.00 mL/hr akış hızı olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak pirinadan DÖÇ ile elde edilen LZK kullanılarak PVA/lignin antioksidan kompozit nanofiberler üretilmiştir. Bildiğimiz kadarıyla, prinadan elde edilen LRF'den nanolif üretimi hakkında rapor edilmiş başka bir çalışma bulunmamaktadır. Üretilen fiberler gıda paketlemesinde kullanılabilir ve böylece doğayı kirleten bir atığın değerlendirilmesi gerçekleşmiş olur.
Özet (Çeviri)
Polyvinyl alcohol (PVA)/Lignin composite nano fibers were fabricated from lignin obtained from olive mill solid waste (OMSW). Deep eutectic solvent (DES) prepared with choline chloride, glycerol, and aluminum chloride hexahydrate was used to extract lignin from OMSW. After the pretreatment cellulose rich (CRF) and lignin rich fractions (LRF) were obtained. Effect of aluminum chloride hexahydrate concentration on DES pretreatment was investigated. Delignification ratio of choline chloride: glycereol: AlCl3.6H2O (1:2:0.1 molar ratio) DES was higher (39.21 ± 0.35 %) as compared to other aluminum chloride hexahydrate concentrations. Highest antioxidant activity and purity of the LRF obtained after DES pretreatment was measured as 437.88 ± 7.14 (mmol TEAC/Kg sample) and 87.21 ± 0.36 %. Changes in structure of OMSW during pretreatment were also determined with FT-IR spectrometry. Peaks representing lignin (C=C stretching) were become sharper on spectra of LRF at the same time they were decreased on spectra of CRF. Changes observed over hydrogen bonding related peaks as well. Cellulose related peaks (weak C-O stretching and C-H bending vibration of glucose unit) were increased on spectra of CRF and decreased on spectra of LRF. LRF obtained from DES pretreatment used in production of defect free fine antioxidant poly(vinyl alcohol)/lignin composite nanofibers. Average diameter was 126 ± 17 nm and antioxidant activity was 85.84 ± 1.63 (mmol TEAC/Kg sample) at 4% lignin. Increasing lignin level resulted in higher antioxidant activity and samples containing 12% lignin had the highest antioxidant activity 131.15 ± 3.13 (mmol TEAC/Kg sample). In order to reveal the effect of electrospinning on the antioxidant activity, PVA/lignin composite films were fabricated, and their antioxidant activity was compared with that of nanofibers. Fiber formation was increased antioxidant activity of films up to 68%. Effect of electrospinning conditions like flow rate, distance and total solid concentration on fiber morphology determined by scanning electron microscopy (SEM). Optimum electrospinning conditions were 19.5 cm distance and 1.00 mL/hr flow rate. As a result, antioxidant PVA/lignin composite nano fibers were fabricated from LRF produced from OMSW via DES pretreatment. To our knowledge there is no other study reported on production of nanofibers from LRF obtained from OMSW. Production of such fibers may used in food packaging area and this might led to valorization of a nature polluting waste.
Benzer Tezler
- Elektrospinleme yöntemi ile gıdalara uygulanabilen yenilebilir film eldesi
Foods with electrospining method get applicable edible film
AYLİN YAVUZ
- Düşük tutuşma ve antimikrobiyotik kağıt kaplamalarının üretilmesi ve basılabilirliklerinin incelenmesi
Manufacturing low combustion and antimicrobiotic paper coatings and investigation of the printability
GÖKHAN ÇÖLÜK
Doktora
Türkçe
2023
MatbaacılıkMarmara ÜniversitesiBasım Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF URAL
- Development of nanofiber based active packaging material by electrospinning technique and food validation
Elektroeğirme yöntemi ile nanolif bazlı aktif ambalaj malzemesi geliştirilmesi ve gıda validasyonu
AYÇA AYDOĞDU
Doktora
İngilizce
2019
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
PROF. DR. SERPİL ŞAHİN
- Nar ve portakal kabuğu atıklarından biyobazlı gıda ambalaj malzemesi geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of biobased food packaging materials from orange and pomegranate peel waste
EYLEM KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA AYHAN
- Development of bio-based coatings as flexible food packaging applications
Esnek gıda ambalaj uygulamaları için biyo-bazlı kaplamaların geliştirilmesi
MERVE BETÜL ADALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KOREL