Geri Dön

Üzüm Posası ve Yaprağından Yeşil Sentez Yolu ile Elde Edilen Gümüş Nanopartiküllerin Bazı Meyve Sebzelerin Aktif Ambalajlanmasında Kullanımı

Utilization of Silver Nanoparticles Synthesized via Green Methods from Grape Pomace and Leaves in the Active Packaging of Certain Fruits and Vegetables

PDF İndir

  1. Tez No: 997329
  2. Yazar: DİLAY YILDIZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. PROF. DR. SEMRA KAYARDI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Üzüm posası ve yaprağı, dünyada en büyük üzüm üreticileri arasında yer alan ülkemizin önemli atık çıktılarındandır. Günümüzde bu atıklar genel olarak toprak düzenleyici, organik gübre, doğal boyaların elde edilmesi ve gıdalarda koruyucu olarak değerlendirilmektedir. Ancak bu tür uygulamalar katma değerli ürünlerin israfına yol açabilmektedir. Üzüm atıkları polifenoller, diyet lifleri ve vitaminler dahil olmak üzere iyi bir besin ve biyoaktif bileşen kaynağı olmaları nedeniyle katma değerli fonksiyonel gıda özellikleri açısından önemli bir role sahiptir. Bu bilgiler ışığında bu çalışmada üzüm posası ve yaprağından elde edilen antimikrobiyal ve antioksidan gümüş nanopartiküllerin (AgNP) aktif meyve sebze ambalajı üretiminde kullanımı ile ürünlerin raf ömrünün ve kalitesinin arttırılması amaçlanmıştır. Çalışmada, kurutulan üzüm posası ve üzüm yapraklarından yeşil sentez yöntemi ile gümüş nanopartikül eldesi sağlanmıştır. Elde edilen gümüş nanopartiküller %0,5 ve %1 oranlarında lineer düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE) ile karıştırılıp aktif ambalaj filmi üretimi gerçekleştirilmiştir. Öncelikle nanopartikül ilavesinin, filmlerin yapısal ve fiziksel özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Daha sonra elde edilen aktif ambalaj filmleri ile çilek, karadut, enginar çanağı ve hazır salata ürünleri paketlenerek +4 ºC'de 15 gün depolanmıştır. Depolamanın 0., 3., 5., 7., 10. ve 15. günlerinde fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik analizler gerçekleştirilmiştir. Yeşil sentez yöntemi ile üzüm yaprağı ve üzüm posasından AgNP'ler sentezlenmiştir. Sentezlenen AgNP'ler UV-VIS spektroskopisi, FTIR, XRD, TGA/DTA ve SEM ile karakterize edilmiştir. Çalışmada elde edilen AgNP'lerin termal profiline bakıldığında ise 300-350°C'lere gelindiğinde bile sadece % 10'luk bir ağırlık kaybının olması AgNP'lerin termal özelliklerinin iyi olduğunu göstermiştir. SEM görüntülerinde üzüm yapraklarından ve üzüm posasından elde edilen küresel morfolojiye sahip nanopartiküllerin boyutlarının sırasıyla 26,3-55 nm ve 33,04-57,1 nm aralığında olduğu tespit edilmiştir. Nanopartikül ilavesinin, aktif ambalaj filmlerinin gerilme mukavemeti ve yüzde uzama miktarı değerlerinde artış sağlayarak ambalajın mekanik dayanıklılığını arttırdığı belirlenmiştir. Gerek üzüm yaprağı gerekse üzüm posasından elde edilen gümüş nanopartikül ilavesinin LLDPE filmlerin oksijen ve su buharı geçirgenlik hızlarını azalttığı bulunmuştur. 0,5 YP kodlu filmlerin oksijen geçirgenliği hızının, nanopartikül içermeyen kontrol grubuna göre yaklaşık % 17 oranında azaldığı belirlenmiştir. Çilek örneklerinin başlangıç maya-küf sayısı 3,75 log kob/g olarak belirlenmiştir. Depolamanın sonunda en yüksek maya-küf sayısı (5,37 log kob/g) kontrol örneğinde, en düşük maya-küf sayısı (2,93 log kob/g) üzüm yaprağından elde edilen % 0,5 AgNP ilaveli filmlerle ambalajlanan örneklerde saptanmıştır. AgNP ilaveli ambalaj filmlerinin çilek örneklerinde antimikrobiyal etki göstererek logaritmik artışın önüne geçtiği ve toplam fenolik madde içeriğindeki kayıpları kontrol grubuna göre etkili bir şekilde azaltarak çilek kalitesinin ve tazeliğinin korunmasında etkili olduğu saptanmıştır. Nanopartikül ilavesinin çilek örneklerinde olduğu gibi karadut örneklerinin de asitliğini korumada ve mikrobiyal gelişimi sınırlayarak raf ömrünü arttırmada etkili olduğu saptanmıştır. Karadut örneklerinde depolama sonunda en düşük toplam fenolik madde içeriğine kontrol grubu örneklerinin (94,94 mg/100 g GAE) en yüksek toplam fenolik madde içeriğine üzüm posasından elde edilen % 1 AgNP ilaveli filmlerle ambalajlanan örnek grubunun (160,83 mg/100 g GAE) sahip olduğu tespit edilmiştir. AgNP'lerin ilavesi karadut örneklerindeki fenolik bileşiklerin daha iyi korunmasına katkı sağlamıştır. Enginar örnekleri incelendiğinde depolama sonunda başlangıca göre a* ve b* değerlerindeki en yüksek değişim kontrol grubu örneklerinde, en az değişim üzüm yaprağından elde edilen %0,5 AgNP ilaveli filmlerle ambalajlanan örneklerde belirlenmiştir. AgNP ilavesinin enginar örneklerinin renk ve tazeliğini korumada etkili olduğu görülmüştür. Tüm enginar örneklerinde depolama boyunca toplam fenolik madde miktarının başlangıca göre önemli oranda azaldığı görülürken depolama sonunda en yüksek kaybın kontrol grubu örneklerinde olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). Kontrol grubu enginar örneklerin TAMB değerlerinde 10. ve 15. günlerde önemli düzeyde artış gözlenirken (p<0,05), AgNP ilaveli filmlerle ambalajlanan örneklerin TAMB değerlerinde ise önemli ölçüde azalma tespit edilmiştir (p<0,05). Hazır salata örneklerinin pH değerleri incelendiğinde kontrol grubu örneklerinde 10. ve 15. günlerde asitlik artarak pH değeri azalmıştır. Bunun yanı sıra pH değerindeki en az değişimin üzüm yaprağından elde edilen % 0,5 AgNP ilaveli filmlerle ambalajlanan örneklerde olduğu gözlemlenmiştir. AgNP ilaveli filmler ile ambalajlanan örneklerin kontrol örneklerine kıyasla depolama başlangıcına göre daha az değişim gösterdiği ve depolama sonunda en yüksek antioksidan aktivite değerlerine sahip oldukları tespit edilmiştir. Sonuç olarak, AgNP ilavesi yapılan filmlerin, kontrol grubuna kıyasla çilek, karadut, enginar ve hazır salata örneklerinde kalite özelliklerinin korunması, mikrobiyolojik güvenliğin sağlanması ve raf ömrünün uzatılması açısından daha etkili olduğu düşünülmektedir. Bu bulgular, AgNP içeren filmlerin gıda muhafazasında önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Grape pomace and leaves are significant byproducts in Turkey, one of the world's leading grape producers. Currently, these wastes are generally used as soil conditioners, organic fertilizers, sources for natural dyes, and preservatives in foods. However, such applications may lead to the waste of value-added products. Grape residues are rich sources of nutrients and bioactive compounds, including polyphenols, dietary fibers, and vitamins, and play a crucial role in the development of value-added functional food properties. In this context, the present study aims to use antimicrobial and antioxidant silver nanoparticles (AgNP) synthesized from grape pomace and leaves in the production of active fruit and vegetable packaging, thereby enhancing product shelf life and quality. In this study, silver nanoparticles were synthesized using the green synthesis method from dried grape pomace and grape leaves. The synthesized AgNPs were mixed with linear low-density polyethylene (LLDPE) at concentrations of 0.5% and 1%, resulting in the production of active packaging films. The first phase of the study investigated the effect of nanoparticle addition on the structural and physical properties of the films. Subsequently, strawberries, black mulberries, artichoke hearts, and ready-made salad products were packaged using the active packaging films and stored at +4°C for 15 days. Physical, chemical, and microbiological analyses were conducted on days 0, 3, 5, 7, 10, and 15 of storage. AgNPs were synthesized from both grape pomace and leaves using the green synthesis method. The synthesized AgNPs were characterized using UV-VIS spectroscopy, FTIR, XRD, TGA/DTA, and SEM techniques. The thermal profile of the AgNPs showed that even at 300-350°C, there was only a 10% weight loss, indicating the AgNPs possessed good thermal properties. SEM images revealed that the nanoparticles, synthesized from grape leaves and pomace, had spherical morphology with sizes ranging between 26.3-55 nm and 33.04-57.1 nm, respectively. The addition of AgNPs improved the mechanical durability of the active packaging films by increasing tensile strength and elongation percentage. It was also found that silver nanoparticle addition reduced the oxygen and water vapor permeability rates of the LLDPE films. The oxygen permeability rate of the 0.5 YP coded films decreased by approximately 17% compared to the control group without nanoparticles. The initial yeast and mold count in strawberry samples was determined to be 3.75 log CFU/g. At the end of the storage period, the highest yeast and mold count (5.37 log CFU/g) was found in the control group, while the lowest count (2.93 log CFU/g) was observed in samples packaged with 0.5% AgNP films derived from grape leaves. The AgNP-added packaging films exhibited antimicrobial effects in the strawberry samples by preventing logarithmic increases and effectively reducing the loss of total phenolic content compared to the control group, thus preserving strawberry quality and freshness. Similarly, AgNP addition was found to be effective in maintaining the acidity of black mulberry samples and extending their shelf life by limiting microbial growth. At the end of the storage period, the control group of black mulberry samples had the lowest total phenolic content (94.94 mg/100 g GAE), while the samples packaged with 1% AgNP films derived from grape pomace had the highest total phenolic content (160.83 mg/100 g GAE). The addition of AgNPs contributed to better preservation of phenolic compounds in black mulberries. In artichoke samples, the greatest changes in a* and b* color values were observed in the control group at the end of the storage period, while the least changes were found in samples packaged with 0.5% AgNP films derived from grape leaves. AgNP addition was effective in maintaining the color and freshness of artichoke samples. Although the total phenolic content of all artichoke samples significantly decreased during storage, the highest loss was observed in the control group (p<0.05). Significant increases in total aerobic mesophilic bacteria (TAMB) counts were observed in control artichoke samples on days 10 and 15 of storage (p<0.05), whereas significant reductions were detected in TAMB counts in samples packaged with AgNP-added films (p<0.05). In the ready-made salad samples, an increase in acidity and a decrease in pH values were observed in the control group on days 10 and 15 of storage. In contrast, the least changes in pH values were found in samples packaged with 0.5% AgNP films derived from grape leaves. It was also determined that the samples packaged with AgNP-added films exhibited less change compared to the control group from the beginning of storage and had the highest antioxidant activity values at the end of the storage period. In conclusion, films with AgNP additions were more effective in preserving the quality characteristics, ensuring microbiological safety, and extending the shelf life of strawberries, black mulberries, artichokes, and ready-made salads compared to the control group. These findings suggest that AgNP-containing films have significant potential for use in food preservation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    674835

    Üzüm posası kurutma sisteminin tasarımı ve deneysel analizi

    Design and experimental analysis of grape pomace drying system

    TUĞÇE TUNÇTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    EnerjiGazi Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA AKTAŞ

  2. Tez No

    287502

    Siyah üzüm posası katkılı mısır cipsi eldesi: Yeni üründe kalite özelliklerinin, antioksidan kapasitenin ve bazı kateşin fenoliklerin izlenmesi

    Obtaining of corn chips with black grape pomace: Monitoring of quality properties, antioxidant capacity and some catechin phenolics in new products

    ALİ GÜLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Gıda MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM TOKUŞOĞLU

  3. Tez No

    514107

    Broyler rasyonlarında üzüm posası ile inülin kullanımının performans, karkas randımanı, barsak viskozitesi, bağışıklık ve antioksidan durum üzerine etkileri

    Effects of using inulin and grape pomace in broiler ration on performance, carcass yield, intestinal viscosity, immunity and antioxidant status

    GÖKHAN ŞEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Veteriner HekimliğiKırıkkale Üniversitesi

    Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET BAŞALAN

  4. Tez No

    971403

    Elma kabuğu ve üzüm posası ekstrakları ile zenginleştirilmiş fındık sütü dondurmalarının bazı fizikokimyasal, biyoaktif ve duyusal özelliklerinin belirlenmesi

    Determination of some physicochemical, bioactive and sensory properties of hazelnut milk ice creams enriched with apple peel and grape pomace extracts

    MUHAMMED NURULLAH KARABAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Gıda MühendisliğiKayseri Üniversitesi

    Organik Üretim Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF DEMİRAL

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KAYA

  5. Tez No

    920824

    Karadut ve siyah üzüm posası katkılı sığır burgerlerin raf ömrü süresince kalite parametrelerindeki değişimin belirlenmesi

    Determination of the change in quality parameters during the shelf life of beef burgers with black mulberry and black grape pomaces

    KEVSER KASIRGA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Gıda MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KÜBRA ÜNAL

Geri Dön