Farklı desen ve formülasyonlarda spirulina içeren antimikrobiyal ve yenilebilir filmlerin hazırlanması ve gıda ambalaj uygulamaları
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
İnönü Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada antimikrobiyal etkiye sahip filmler için spirulina ve 3 farklı oranda propolis ekstraktı içeren (%1,5-3 ve 6, a/h), kitosan (%2, a/a) ve karboksimetil selüloz (%2, a/a) esaslı antimikrobiyal etkinliğe sahip çift katmanlı çizgi deseninde filmler üretilmiştir. Üretilen filmlerin FT-IR, SEM, EDX ve TGA analizleri ile genel karakterizasyon özellikleri belirlenmiştir. Bununla birlikte şişme derecesi, suda çözünürlük, geçirgenlik, opaklık, kalınlık, mekanik özellikleri (gerilme kuvveti ve % uzama), antioksidan aktivite ve antimikrobiyal anilizleri yapılmıştır. Son olarak ideal özellik gösteren film seçilerek kiraz domatesi (Solanum lycopersicum var. cerasiforme) ile gıda ambalaj uygulaması yapılmıştır. Üretilen yenilebilir çift katmanlı filmlerin kontrol filme göre en yüksek konsantrasyonda PE içeren F60 örneği hariç diğer örneklerde (F15 ve F30) PE konsantrayonu arttıkça şişme derecesinin arttığı tespit edilmiştir. Filmlerin suda çözünürlük değerleri FK filmi için %62; F15 %71,3; F30 %73,3 ve F60 %73,3 olarak tespit edilmiştir. Filmlerin optik geçirgenlik ve opaklık özellikleri filmlerin saydam ve renkli kısımları ayrı ayrı olacak şekilde değerlendirilmiştir. Buna müteakip saydam kısımlara kıyasla filmlerin renkli bölgesinde filmin yapısına katkılanan spirulina ve artan PE konsantrasyonu ile ışığa karşı bariyer oluşturmada iyi düzeyde etkinlik gösterdiği tespit edilmiştir. Filmlerde en düşük opaklık değeri transparan bölgeyi ifade eden FS filminde; 0,163 ± 0,003 mm-1 değerindeyken en yüksek opaklık değeri ise F30 filminde; 1,843 ± 0,003 mm-1 değerinde tespit edilmiştir. Filmlerin uzama değerleri %3 PE içeren F30 örneğinde en düşük değeri gösterirken %1,5 PE içeren F15 örneğinde ise en yüksek değeri gösterdiği tespit edilmiştir. Gerilme kuvvetine bakıldığında ise %1,5 PE içeren filmin kontrole kıyasla 13,05 MPa'dan 15,32 MPa'ya yükseldiği ve PE konsantrasyonunun artmasıyla bu değerin düştüğü tespit edilmiştir. Yenilebilir çift katmanlı filmlerin antioksidan aktivitesi PE konsantrasyonunun artması ile DPPH ve ABTS radikal süpürme aktivitesinde de artış olduğu tespit edilmiştir. Farklı oranlarda PE içeren spirulina katkılı (F15, F30, F60) çizgi desenli çift katmanlı yenilebilir film örneklerinin renkli bölümü ile saydam (FS) bölümü ayrı olacak şekilde değerlendirilmiş olup tüm film örnekleri E. coli, S. aureus ve C. albicans'a karşı antimikrobiyal etkinlik göstermiştir. Filmlerde PE konsantrasyonunun artması ile antimikrobiyal etkinliğin arttığı tespit edilmiştir. Yenilebilir çift katmanlı filmlerin kiraz domatesi örneklerinin raf ömrünü 21 güne kadar uzatıldığı belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışma ile antioksidan ve antimikrobiyal özelliklere sahip yenilebilir çift katmalı film geliştirilmiştir.
In this study, bilayer films with a striped pattern and antimicrobial activity were produced using chitosan (2% w/w) and carboxymethyl cellulose (2% w/w) as the base, incorporating spirulina and three different concentrations of propolis extract (1.5%, 3%, and 6% v/v) for their antimicrobial effects. Structural characterizations of the produced films were determined by FT-IR, SEM, EDX and TGA analyses. In addition, swelling degree, water solubility, permeability, opacity, thickness, mechanical properties (tensile strength and % elongation), antioxidant activity and antimicrobial anilysis of the films were performed. Finally, the film with ideal properties was selected and applied to food packaging with cherry tomatoes (Solanum lycopersicum var. cerasiforme). The degree of swelling of the produced edible bilayer films increased as the PE concentration increased in all samples (F15 and F30) except for the F60 sample containing the highest concentration of PE compared to the control film. The water solubility ratios of the films were 62% for FK film, 71.3% for F15, 73.3% for F30 and 73.3% for F60. Optical transmittance and opacity properties of the films were evaluated separately for the transparent and colored parts of the films. Subsequently, it was determined that the colored region of the films showed good efficiency in forming a barrier against light with the spirulina doped into the structure of the film and increasing PE concentration compared to the transparent parts. The lowest opacity value in the films was found to be 0.163 ± 0.003 in the FS film, which refers to the transparent region, while the highest opacity value was found to be 1.843 ± 0.003 in the F30 film. The elongation values of the films showed the lowest value in the F30 sample containing 3% PE and the highest value in the F15 sample containing 1.5% PE. Regarding the tensile strength, it was found that the film containing 1.5% PE increased from 13.05 MPa to 15.32 MPa compared to the control and this value decreased with increasing PE concentration. The antioxidant activity of edible bilayer films increased with the increase in PE concentration and DPPH and ABTS radical scavenging activity also increased. The colored part and the transparent (FS) part of the spirulina-added (F15, F30, F60) line-patterned double-layer edible film samples containing PE at different ratios were evaluated separately and all film samples showed antimicrobial activity against E. coli, S. aureus and C. albicans. It was determined that edible bilayer films extended the shelf life of cherry tomato samples up to 21 days. As a result, with this study, edible bilayer films with antioxidant and antimicrobial properties were developed.
In this study, bilayer films with a striped pattern and antimicrobial activity were produced using chitosan (2% w/w) and carboxymethyl cellulose (2% w/w) as the base, incorporating spirulina and three different concentrations of propolis extract (1.5%, 3%, and 6% v/v) for their antimicrobial effects. Structural characterizations of the produced films were determined by FT-IR, SEM, EDX and TGA analyses. In addition, swelling degree, water solubility, permeability, opacity, thickness, mechanical properties (tensile strength and % elongation), antioxidant activity and antimicrobial anilysis of the films were performed. Finally, the film with ideal properties was selected and applied to food packaging with cherry tomatoes (Solanum lycopersicum var. cerasiforme). The degree of swelling of the produced edible bilayer films increased as the PE concentration increased in all samples (F15 and F30) except for the F60 sample containing the highest concentration of PE compared to the control film. The water solubility ratios of the films were 62% for FK film, 71.3% for F15, 73.3% for F30 and 73.3% for F60. Optical transmittance and opacity properties of the films were evaluated separately for the transparent and colored parts of the films. Subsequently, it was determined that the colored region of the films showed good efficiency in forming a barrier against light with the spirulina doped into the structure of the film and increasing PE concentration compared to the transparent parts. The lowest opacity value in the films was found to be 0.163 ± 0.003 in the FS film, which refers to the transparent region, while the highest opacity value was found to be 1.843 ± 0.003 in the F30 film. The elongation values of the films showed the lowest value in the F30 sample containing 3% PE and the highest value in the F15 sample containing 1.5% PE. Regarding the tensile strength, it was found that the film containing 1.5% PE increased from 13.05 MPa to 15.32 MPa compared to the control and this value decreased with increasing PE concentration. The antioxidant activity of edible bilayer films increased with the increase in PE concentration and DPPH and ABTS radical scavenging activity also increased. The colored part and the transparent (FS) part of the spirulina-added (F15, F30, F60) line-patterned double-layer edible film samples containing PE at different ratios were evaluated separately and all film samples showed antimicrobial activity against E. coli, S. aureus and C. albicans. It was determined that edible bilayer films extended the shelf life of cherry tomato samples up to 21 days. As a result, with this study, edible bilayer films with antioxidant and antimicrobial properties were developed.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Biyokimya, Biochemistry, Gıda Mühendisliği
