Monitoring food freshness using a multilayercolorimetric sensor film
Çok katmanlı kolorimetrik sensör film kullanarak gıda tazeliğini izleme
- Tez No: 787859
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ LEYLA NESRİN KAHYAOĞLU, DOÇ. DR. MEHRAN MORADİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Gıda kaynaklı hastalıklar ciddi sağlık sorunlarına ve buna bağlı olarak büyük ekonomik ve sosyal yüklere neden olabilir. Bu nedenle, özellikle kullanıcı dostu ve uygun maliyetli akıllı paketleme teknolojileri yoluyla, gıda güvenliğini sağlamak için uygun maliyetli ve güvenli gelişmiş algılama malzemeleri/planları hâlâ büyük talep görmektedir. Bu anlamda biyomalzemeler, ambalaj malzemelerinin yapısal ve fiziksel özelliklerini iyileştirirken akıllı gıda paketleme uygulamalarında güvenle kullanılabilir. Bu çalışmada bakteriyel nanoselüloz (BNC), polivinil alkol (PVA) ve antosiyanin katkılı zeolitik imidazolat-8 (GSE@ZIF-8) nanokristallerine dayalı çok katmanlı akıllı tazelik etiketleri üretildi. BNC, bozulma sonucu açığa çıkan gazların antosiyanin (GSE) kapsüllenmiş ZIF-8'e ulaşması için difüzyonunu kolaylaştıran oldukça gözenekli bir lifli matris oluşturmak için çok katmanlı sistemin iç katmanında kullanıldı. Dış koruyucu tabaka, optik şeffaflığı sağlamak ve ZIF-8 katkılı antosiyaninler için bir destek tabakası sağlamak üzere PVA'dan imal edilmiştir. İlk olarak, GSE@ZIF-8 nanokristallerinin optik, yapısal, termal ve yüzey karakterizasyonları gerçekleştirildi ve antosiyaninlerin ZIF-8 nanokristallerine başarıyla dahil edilmesi gösterildi. Daha sonra, GSE@ZIF-8, PVA'ya dahil edildi ve çok katmanlı filmler, PVA/GSE@ZIF-8 katmanlarının BNC üzerine döndürülerek kaplanmasıyla üretildi. Biriktirme döngü sayılarının çok katmanlı etiketlerin bariyer, mekanik, termal, morfolojik ve kolorimetrik özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Filmlerin amonyak algılama aralığı, mekanik ve bariyer özelliklerinin BNC üzerindeki PVA/GSE@ZIF-8 katmanlarının sayısı ile kontrol edildiği gösterildi. Uçucu amonyağa karşı en iyi kolorimetrik hassasiyeti gösteren BNC- 2PVA/GSE@ZIF-8 filmleri, tazeliğini izlemek için derisiz tavuk göğsü ile test edildi. BNC-2PVA/GSE@ZIF-8 filminin ΔE ve a* değerlerindeki değişimler, 4 ⁰C'de 10 günlük depolama süresince gıda numunelerindeki mikrobiyal büyüme ve TVB-N salınımı ile uyumluydu. Birlikte ele alındığında, sentezlenmiş çok katmanlı BNC-2PVAGSE@ZIF-8 filmi, taze ve bozulmuş tavuk etini 4°C'de depolama sırasında tahribatlı testler olmadan ayırt edebilir.
Özet (Çeviri)
Foodborne diseases might result in serious health problems and correspondingly huge economic and social burdens. Thus, cost-effective and safe advanced sensing materials/schemes are still in great demand to ensure food safety, particularly through user-friendly and cost-effective smart packaging technologies. In this sense, biomaterials can be used safely in smart food packaging applications while improving the structural and physical properties of packaging materials. Multilayer intelligent freshness labels based on bacterial nanocellulose (BNC), polyvinyl alcohol (PVA), and anthocyanins doped zeolitic imidazolate framework-8 (GSE@ZIF-8) nanocrystals were fabricated in this study. BNC was used for the inner layer of the multilayer system to create a highly porous fibrous matrix, which facilitated the diffusion of the released gases as a result of spoilage to reach anthocyanin (GSE) encapsulated ZIF-8. The outer protective layer was fabricated from PVA to ensure optical transparency and provide a support layer for anthocyanins doped ZIF-8. First, optical, structural, thermal, and surface characterizations of GSE@ZIF-8 nanocrystals were carried out and the successful incorporation of anthocyanins into ZIF-8 nanocrystals was illustrated. Next, GSE@ZIF-8 was introduced into PVA, and multilayer films were fabricated by spincoating of PVA/GSE@ZIF-8 layers onto BNC. The influence of the deposition cycle numbers on the barrier, mechanical, thermal, morphological, and colorimetric properties of multilayer labels was examined. The ammonia sensing range, and mechanical and barrier properties of the films were demonstrated to be controlled by the number of the PVA/GSE@ZIF-8 layers on the BNC. BNC-2PVA/GSE@ZIF-8 films showing the best colorimetric sensitivity towards volatile ammonia were tested with skinless chicken breasts to monitor the freshness. The changes in the ΔE and a* values of BNC-2PVA/GSE@ZIF-8 film were in line with the microbial growth and TVB-N release in food samples during 10 days of storage at 4 ⁰C. Taken together, the synthesized multilayer BNC-2PVA/GSE@ZIF-8 film can distinguish the fresh and spoiled chicken meat during storage at 4 ℃ without destructive testing.
Benzer Tezler
- Utilization of curcumin and biodegradable polymers in intelligent and active food packaging
Kurkumin ve bioçözünür polimerlerin akıllı ve aktif gıda paketlemede kullanımı
EDA YILDIZ
Doktora
İngilizce
2022
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEYLA NESRİN KAHYAOĞLU
- Development of anthocyanins-based colorimetric film under visible light irradiation for the detection of food spoilage
Gıda bozulmalarının tespı̇tı̇ ı̇çı̇n görünür ışık altında antosı̇yanı̇n bazlı kolorı̇metrı̇k fı̇lm gelı̇ştı̇rı̇lmesı̇
İDİL KİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEYLA NESRİN KAHYAOĞLU
PROF. DR. SERPİL ŞAHİN
- Taze ve ticari vişne sularının antioksidan kapasitesi ve kapiler elektroforez yöntemi ile organik asit içeriklerinin incelenmesi
Determination and comparison of the amount of antioxidants and organic acid content of fresh and commercial cherry (Prunus Cerasus) juices
EBRU ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEDİA ERİM BERKER
- Food spoilage monitoring using carbon nanodots and uv irradiation reinforced colorimetric fish gelatin films
Gıda bozulmasının takibinde karbon nanonoktaları ve uv radyasyon ile kuvvetlendirilmiş kolorimetrik balık jelatini filmlerinin kullanılması
MÜNEVVER BEYZA KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEYLA NESRİN KAHYAOĞLU
PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
- PLC kullanarak kesir dereceli PID kontrollerin otomatik ayarı
Automatic adjustment of fractional PID controllers using PLC
MOHAMMAD AMEEN AHMAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET ALİ ARSERİM