Polymer nanocomposites as active food packaging materials to improve the shelf life of fruits and vegetables
Meyve ve sebzelerin raf ömrünü uzatmak için aktif gıda ambalaj malzemeleri olarak polimer nanokompozitler
- Tez No: 784756
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİYE ÜNAL, DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Science and Technology, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Bu tezde, doğal ve çevre dostu bileşenler içeren, çok fonksiyonlu hibrit nanokompozit malzemelerin geliştirilmesiyle, son zamanlarda gittikçe önem arz etmeye başlayan gıda güvenliği ve gıda kalitesinin korunması kavramına yönelik çözümler sunulmuştur. Çalışmalar özellikle gıda tedarik zincirinin hasat sonrası aşamalarında gıdanın bozulmasını engellemeye odaklanılmış ve meyvelerin depolama ve taşıma aşamalarında raf ömrünü artırma özelliği gösteren iki farklı nanokompozit malzeme tasarlanmıştır. Birinci tasarım, doğal bir malzemenin kontrollü salım sistemi ile gıdaların etilen gazı üretmesini yavaşlatabilmek için dizayn edilmiş aktif gıda ambalaj filmlerini içermektedir. Kontrollü salım sistemi, Sinamaldehit doğal yağı, Halloysit kil nanoparçacıkları içerisine emdirilmesiyle elde edildikten sonrasında, polipropilen matris içerisine entegre edilmiştir. Bu sayede elde edilen nanokompozite gıda ambalaj filmleri, sinamaldehitin ambalaj içerisine kontrollü salınmasıyla, gıdaların etilen gazından kaynaklı olarak bozulmalarına engel olduğu gözlemlenmiştir. Üretilen nanokompozit filmlerle paketlenen muzlarda bozulmanın, bu ambalaj paketleriyle paketlenmeyenlere göre, yavaşlatıldığı ve bundan kaynaklı olarak gıdaların daha uzun süre bu ambalaj paketleri içerisinde taze ve sağlıklı kaldığı gösterilmiştir. İkinci tasarımda, gıdaların raf ömrünü ambalaj içerisinde bulunarak, yeni geliştirilen, esnek yapıda, gıdaların taze tutan ve ambalaj içerisindeki havayı düzenleyici özelliklere sahip nanokompozit köpük, doğal kil nanoparçacıklarının köpürtülmüş poliüretan matris içerisine entegre edilmesiyle üretilmiştir. Gıdaların olgunlaşmasını sağlayan etilen gazının ve ortamda fazladan bulunan nemi emme özelliği sayesinde, farklı gıdaların olgunlaşma ve bozulma durumları hasat sonrası süreçler için test edilmiştir. Gıdaların bozulma ve israf olmasını önleyici, aynı zamanda gıdaların raf ömrünü arttırmaya yönelik tasarlanmış, etilen gazı üretimini yavaşlatan ambalaj filmleri ve etilen ve nem absorp eden köpükler gıda ambalaj ürünleri arasında güçlü potansiyele sahip olan malzemelerdir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, important solutions to the concept of food safety and preservation of food quality, which has become increasingly important recently, has been offered with the development of multifunctional hybrid nanocomposite materials containing natural and environmentally-friendly components. Specifically, the studies have focused on the prevention of food spoilage and waste during post-harvest stages and two different hybrid nanocomposite materials that can protect and prolong the shelf-life of fresh produce during storage and transportation was designed. The first design included active food packaging films that can slowly release a natural active agent, which can slow down the ripening of fruits. Halloysite clay nanoparticles were impregnated with cinnamaldehyde essential oil and the obtained sustained release system was incorporated into polypropylene matrix, resulting in nanocomposite food packaging films that can release cinnamaldehyde to inhibit the production of fruit-ripening ethylene gas. The ripening of bananas packaged with these nanocomposite films was demonstrated to be delayed and bananas were shown to be stored fresh for a longer period of time than unpackaged bananas. In the second design, natural clay nanoparticles were integrated into foamed waterborne polyurethane matrix to produce novel, flexible, fresh-keeping and atmosphere regulating nanocomposite foams, which can be used as packaging inserts that can increase the shelf life of fruits. The nanocomposite foam was demonstrated to absorb both the fruit-ripening ethylene gas produced by the fruits and the excess moisture, thus delay the post-harvest ripening and spoilage in different fruits tested. The ethylene production inhibiting food packaging films and the ethylene and moisture absorbing foams presented in this thesis have a strong potential as food packaging materials that improve the shelf life of fresh produce and contribute to the prevention of food spoilage and waste.
Benzer Tezler
- Enerji, optik sensör ve aktif gıda paketleme alanlarında kullanılmak üzere yüzeyi işlevselleştirilmiş floresans karbon noktaların geliştirilmesi
Development of surface functionalized fluorescence carbon dots for use in energy, optical sensor, and active food packaging areas
MELİS ÖZGE ALAŞ
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RÜKAN GENÇ ALTÜRK
- Şeker pancarı atığından geri kazanılan selülozun biyokompozit olarak değerlendirilmesi
Evaluation of cellulose recovered from sugar beet bagasse as biocomposite
EMİNE EVKAYA
- Kil takviyeli ve gümüş katkılı polimer nanokompozit üretimi ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi
Production of clay reinforced and silver doped polymer nanocomposites and investigation of their antibacterial properties
LEMİYE ATABEK SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. MEHMET HANÇER
- Hybrid polymeric materials comprising clay nanotubes, photothermal agents and phase change materials for food, water, and energy applications
Gıda, su ve enerji uygulamaları için kil nanotüpleri, fototermal ajanları ve faz değiştirme malzemelerini içeren hibrit polimerik malzemeler
CÜNEYT ERDİNÇ TAŞ
Doktora
İngilizce
2021
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİYE ÜNAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL
- Antibakteriyel ve kir leke tutmayan seramik malzeme üretimi
Antibacterial and antistaning production of ceramic material
HASAN HÜSEYİN İPEKCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Seramik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET HANÇER