Geri Dön

Elektroeğirme yöntemiyle elde edilecek kompozit protein nanofiberlerin yapısal, termal ve antimikrobiyal özelliklerinin incelenmesi

Investigation of the structural, thermal and antimicrobial properties of composite protein nanofibers to be obtained by electrospining method

PDF İndir

  1. Tez No: 711565
  2. Yazar: MUSTAFA GÖZLER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR TARHAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Uşak Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

Gıdaların üretimden tüketiciye ulaşıncaya kadar geçen süreçte enzimatik ve mikrobiyolojik olarak bozulmaya uğramaları, bu ürünlerin taşınması, paketlenmesi ve depolanması gibi aşamalarda takip ve kontrol edilmesi gereken önemli problemlerdir. Günümüzde, gelişen teknolojilerin sunduğu imkanlarla bu sorunlara çözüm aranmaktadır. Gıdaların, nanoteknoloji ürünü doğal biyopolimer nanolif film malzemelerle güvenli şekilde kaplanmaları ya da ambalajlanmaları son zamanlarda yoğun şekilde araştırılan konular arasındadır. Nanolif malzemeler elektroeğirme tekniği ile üretilirler. Hayvansal ve bitkisel proteinlerden elde edilen nanoliflerin doğal antimikrobiyal maddeler ile zenginleştirilerek kullanılması gıda koruma ve muhafaza anlamında nanoambalaj materyallerini ön plana çıkarmıştır. Özellikle, polietilen oksit (PEO), polivinil alkol (PVA), polikaprolakton (PCL) gibi taşıyıcı polimerlerin ilavesiyle proteinlerin çekilebilirlikleri ve elde edilen nanoliflerin mekanik özelliklerinin güçlendirilmesi sağlanabilmektedir. Bu çalışmanın amacı peyniraltı suyu (PAS) ve soya proteinlerden PEO varlığında elektroeğirme yöntemiyle kompozit nanolif film materyallerinin elde edilmesi, bu filmlerin mikroskopik, spektroskopik, termal ve antimikrobiyal yöntemlerle karakterizasyonu ve gıda uygulamasının araştırılmasıdır. Elektron mikroskopu ile morfolojileri incelenen örneklerde net bir şekilde fiber oluşumu gözlenirken nadiren boncuk oluşumları da gözlenmiştir. Fouirer Transform Infrared Spektrometre (FTIR) bulgularına göre kompozit nanoliflerin yapısındaki PAS, PEO ve zerdeçal ekstraktına ait parmakizi bölgeleri tespit edilmiştir. Termogravimetrik Analiz (TGA) analizi ile nanoliflerin ısıl direnci ve 250-300 ºC sıcaklıklara kadar dayanıklılık gösterdiği görülmüştür. Gıda uygulaması olarak belirlenen mandalinalara kaplama yapıldığında, tekstürel açıdan kontrol örneklerine göre daha dayanıklı olduğu gözlenmiştir. Kaplama öncesi taze mandalinanın L, a ve b değerleri sırasıyla 57,42±0,99, 33,50±1,64 ve 47,97±1,26'dır. Kaplama ve inkübasyon sonucu yıkanan mandalinalardan alınan L, a ve b değerleri, 58,32±1,46, 35,39±1,24 ve 45,85±2,32'dir. Bu sonuçlara göre kaplama öncesi ve kaplama sonrası mandalina kabuk renginde gözle görülür oranda değişiklik olmadığı anlaşılmaktadır. Nanolif kaplama yapılan mandalinaların beyazlık (WI) ve sarılık (YI) indeksleri sırasıyla 1,04 ve 144,22'dır. Buna göre nanolifler beyaza yakın renkte ve zerdeçal ekstraktı eklenen örneklerde sarılık değerinin daha yüksek olduğu görülmüştür. Zerdeçal ekstraktsız çözeltinin vizkozite değeri 521,99±3,39 cP iken zerdeçal ekstraktlı çözeltinin ise 456,83±5,39 cP olduğu tespit edilerek zerdeçal ekstraktlı çözeltinin vizkozitesinin daha düşük olduğu tespit edilmiş ve SEM görüntülerinde liflerin daha iyi çekim kabiliyetinin sağlandığı görülmüştür. Bulgulara göre PAS proteinleri ve PEO'dan elde edilen zerdeçal ekstraktı ile katkılandırılmış nanofiber film malzemeler hedef meyvelerin kaplanması ve korunmasında başarıyla uygulanabilecek fonksiyonel ürünler olarak değerlendirilmişlerdir.

Özet (Çeviri)

Enzymatic and microbiological degradation of foods in the process from production to the consumption is an important problem that needs to be monitored in all stages including transportation, packaging and storage. Today, solutions to these problems are sought with the opportunities offered by developing technologies. Safe coating or packaging of foods with nanotechnology based, natural biopolymer nanofiber film materials is among the subjects that have been intensively researched recently. Nanofiber materials are produced by electrospinning technique. The use of nanofibers obtained from animal and vegetable proteins through enrichment with natural antimicrobial substances has promoted nanopackaging materials in terms of food protection and preservation. In particular, with the addition of carrier polymers such as polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polycaprolactone (PCL), spinnability of proteins and mechanical properties of the resultant nanofibers can be improved. The aim of this study is to obtain composite nanofiber film materials from whey and soy proteins by electrospinning in the presence of PEO, to characterize these films by microscopic, spectroscopic, thermal and antimicrobial methods, and to investigate their food application. While fiber formation was clearly observed in the samples whose morphology was examined through electron microscopy, bead formations were also observed rarely. According to the Fouirer Transform Infrared Spectrometer (FTIR) findings, the fingerprinting regions of PAS, PEO and turmeric extract in the structure of composite nanofiber were determined. Thermogravimetric analysis (TGA) findings, revealed that the fibers indicated thermal resistance up to 250-300 ºC. As a food application, when nanofibers were coated to tangerine, they became more durable in terms of texture than the control samples. The L, a and b values of fresh tangerine before coating were 57.42±0.99, 33.50±1.64 and 47.97±1.26, respectively. They were 58.32±1.46, 35.39±1.24 and 45.85±2.32, obtained from tangerines washed after coating and incubation. According to these results, there were no significant change detected in tangerine peel color before and after coating. The whiteness (WI) and yellowness (YI) indexes of tangerines coated with nanofibers were 1.04 and 144.22, respectively. Accordingly, the nanofibers were almost white in color and the yellowness was higher in the samples containing turmeric extract. It was determined that the viscosity of the solution without turmeric extract was 521.99±3.39 cP, while the solution with turmeric extract was 456.83±5.39 cP. According to the findings, whey protein and PEO based nanofiber film materials doped with turmeric extract were regarded as functional products that can be successfully applied in the coating and protection of target fruits.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    542762

    Doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere grafen oksit temelli polimerik nanofibröz doku iskelelerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of graphene oxide based polymeric nanofibrous tissue scaffolds for tissue engineering applications

    RUMEYSA HİLAL ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Biyomühendislikİstanbul Medeniyet Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT KAZANCİ

  2. Tez No

    459550

    Tendon-kemik arayüzü için sürekli kademeli kompozit hücre iskelesi üretimi ve uygulaması

    Continuously graded composite scaffolds for tendon-bone interface regeneration

    ECE BAYRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    BiyomühendislikTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. CEVAT ERİŞKEN

  3. Tez No

    709213

    PLA/HA/GO nanokompozit doku iskelesinin elektroeğirme yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of PLA/HA/GO nanocomposite scaffold by electrospinning

    BÜŞRA OKTAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ

    DOÇ. DR. ESMA ÖZEROL

  4. Tez No

    363643

    Production and characterization of poly(acrylonitrile-co-butyl acrylate) /polypyrrole composites and nanoparticles

    Poli̇(akri̇loni̇tri̇l-ko-büti̇l akri̇lat)/poli̇pi̇rol kompozi̇tleri̇n ve nanoparti̇külleri̇n üreti̇mi̇ ve karakteri̇zasyonu

    CEM ÜNSAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA KALAOĞLU

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

  5. Tez No

    603640

    Development of cathode and interlayer materials for high performance lithium sulfur batteries

    Yüksek performanslı lityum sülfür pillerin katot ve seperatör kısmında malzeme geliştirmeleri

    MMARYAM SADAT KİAİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL

Geri Dön