Halime Serinçay

Çinko oksit ve Aloe Vera katkılı Çinko oksit ve Aloe Vera katkılı biyopolimer bazlı antimikrobiyal gıda biyopolimer bazlı antimikrobiyal gıda

ambalaj malzemesiambalaj malzemesi

Halime SERİNÇAYHalime SERİNÇAY

Gazi ÜniversitesiFen Bilimleri Enstitüsü

İleri Teknolojiler ABD

Halime Serinçay

AnlatacaklarımAnlatacaklarım

• Nanoelyaf gıda ambalaj malzemesinin özellikleri

• Üretim basamakları

• Karakterizasyon ve Güvenilirlik Testleri

Halime Serinçay

Özgün bir BuluşÖzgün bir Buluş

• Biyouyumlu bir polimer olan polivinil alkol yapısında, doğal bir polimer olan aloe vera eklenmiş ve çinko oksit ile antimikrobiyal özellik kazandırılmış nanoelyaf gıda ambalaj malzemesi

Halime Serinçay

Mevcut gıda ambalajlarının en önemli Mevcut gıda ambalajlarının en önemli dezavantajı, oksijen geçişine izin vermemesidirdezavantajı, oksijen geçişine izin vermemesidir

• Günümüzde kullanılan gıda ambalajlarında düşük düzeydeki oksijen, hızlı bir metmiyoglobin oluşumuna neden olmakta ve bu da kürlenmemiş etlerde kahverengileşme ya da çiğ ette yeşillenmeye yol açmaktadır.

Halime Serinçay

Buluşumuzda, Buluşumuzda, Yüksek hava geçirimi Yüksek hava geçirimi sağlayan sağlayan nanoelyafnanoelyaf yapı sayesinde sebze meyve gibi ürünlerin yapı sayesinde sebze meyve gibi ürünlerin

çürümesi engellenecektirçürümesi engellenecektir

• Nanoelyaf yapının karakteri gereği nano boyutta elyaflardan oluşmuş gıda ambalaj malzememiz sayesinde gıdaya oksijen geçişi maksimum düzeyde olacak ve böylece oksijen, metmiyoglobin oluşumunu engelleyecektir.

• Bunun yanı sıra yüksek düzeyde oksijen geçişinin sağlanması ile, yapının içerisinde oluşması muhtemel Clostridium, Botulinum gibi anaerobik bakterilerin yaşaması ve üremesi de engellenecektir.

Halime Serinçay

Nanoelyaf gıda ambalajı günümüz Nanoelyaf gıda ambalajı günümüz teknolojisidirteknolojisidir

• Nanoelyaf malzemeler sayesinde sebze ve meyve gibi yüksek solunum hızına sahip ürünlerde, oluşan su buharının ambalajın dışına çıkmasına izin verilir.

• Aksi takdirde ambalajın içinde yüksek bir nem ortamı ve sıcaklık değiştikçe yoğuşma oluşacak, bu da söz konusu gıdaların kısa sürede bozulmasına sebep olacaktır.

Halime Serinçay

Geleneksel gıda ambalajları gıdaların bağıl nem Geleneksel gıda ambalajları gıdaların bağıl nem miktarını koruyamamaktadır miktarını koruyamamaktadır

• Mevcut gıda ambalajlarının en önemli özelliği gıdaların bir süre sonra kurumalarına neden olmasıdır.

• Gıdaların bu nedenle raf ömrü çok azalmaktadır.

• Örneğin narın kabuğu kuruduğunda bayat, eski bir görünüm vermektedir.

• Buluşumuz olan nano gıda ambalajıyla meyve ilk günkü tazeliğini koruyacaktır.

Halime Serinçay

Ambalaj Malzememiz gıdaların bağıl nemini çok daha Ambalaj Malzememiz gıdaların bağıl nemini çok daha uzun süre koruyabilmektediruzun süre koruyabilmektedir

• Gıdaların içerdikleri su miktarı bulundukları ortamdaki bağıl neme bağlı olduğu için suyla olan ilişkileri de dolayısıyla ambalaj ihtiyaçlarını etkiler.

• Yüksek denge bağıl nemine sahip gıdalar, nem kaybetme yönünde meyilli olup ve bu da ağırlıkta kayıplara, dokuda kurumalara ve görüntüde bozulmalara neden olur.

Halime Serinçay

Ambalaj Malzememiz gıdaların Ambalaj Malzememiz gıdaların bağıl nemini bağıl nemini çok çok daha daha uzun süreuzun süre koruyabilmektedir koruyabilmektedir

• Malzememizin bağıl nemi korunma özelliği, aloe vera dan kaynaklanmaktadır.

• Aloe vera kozmetik sektöründe nemlendirici olarak kullanılır.

• Bu özellik aloe veranın doğal liflerinden sağlanmaktadır.• Bunun yanısıra malzememizde kullanılan PVA (Polivinil Alkol)

polimeri de biyouyumlu bir polimer olup, nem tutucu özelliği sayesinde de bağıl nemin korunmasını sağlar.

Halime Serinçay

Antibakteriyel gıda ambalaj malzememizi geleneksel gıda Antibakteriyel gıda ambalaj malzememizi geleneksel gıda ambalajlarından ayıran en önemli özelliklerinden bir tanesi de ambalajlarından ayıran en önemli özelliklerinden bir tanesi de nanoelyaf yapıda olmasıdır.nanoelyaf yapıda olmasıdır. Ortalama büyüklükleri Ortalama büyüklükleri 1-21-2 mikrometre olan bakteriler, mikrometre olan bakteriler, nanometrenanometre boyutunda olan gözeneklerden geçemezler ve malzememiz adeta boyutunda olan gözeneklerden geçemezler ve malzememiz adeta bir bir bakteri bariyeri bakteri bariyeri gibi davranır.gibi davranır.

Halime Serinçay

Nano gözenekli bakteri bariyeri Nano gözenekli bakteri bariyeri özelliğine ilaveten, çinko oksitin özelliğine ilaveten, çinko oksitin fotokatalitik özelliği sayesinde fotokatalitik özelliği sayesinde ambalaj yüzeyininde de ambalaj yüzeyininde de antibakteriyel özellik sağlanmasıantibakteriyel özellik sağlanması

Halime Serinçay

Doğal bir polimer olan Aloe Veranın Doğal bir polimer olan Aloe Veranın antibakteriyel etkisiantibakteriyel etkisi

Halime Serinçay

Doğal bir polimer olan Aloe Veranın Doğal bir polimer olan Aloe Veranın antibakteriyel etkisiantibakteriyel etkisi

• Journal of Animal and Veterinary AdvancesYear: 2009 ,8 ,1, 99-102 Investigation of In vitro Antimicrobial Activity of Aloe vera Juice S. Alemdar and S. Ağaoğlu

http://www.medwelljournals.com/fulltext/?doi=javaa.2009.99.102

Halime Serinçay

Ambalaj malzememizin Nanoelyaf üretim Ambalaj malzememizin Nanoelyaf üretim basamaklarıbasamakları

• Hammaddeden hibrid polimer solüsyonların hazırlanması

• Solüsyonların elektro-eğirme düzeneği sayesinde nanoelyaf haline dönüştürülmesi

• Elde edilen nanoelyafların bünyesindeki fazla suyun ve çözücülerin uzaklaştırılması için vakum altında kurutulması

• Nanoelyafların karakterizasyonu• Ürünün son hali

Halime Serinçay

Solüsyonların hazırlanmasıSolüsyonların hazırlanması

Halime Serinçay

Malzememizin üretim yöntemiMalzememizin üretim yöntemi “Elektro-eğirme” “Elektro-eğirme”

18 cmGüç Kaynağı Güç Kaynağı

Voltaj: Voltaj: 18 KV18 KV

Kollektör:Kollektör:

Kaplama: Kaplama: Alüminyum folyoAlüminyum folyo

Dozaj Pompası: Dozaj Pompası:

Debi: Debi: 0.8 ml/sa0.8 ml/sa

Kapiler Tüp:Kapiler Tüp:

Çap: Çap: 0.8 mm0.8 mmV: V: 10 mL10 mL

Halime Serinçay

Nanoelyafların yapısındaki fazla suyun Nanoelyafların yapısındaki fazla suyun uzaklaştırılması için vakum altında kurutmauzaklaştırılması için vakum altında kurutma

Halime Serinçay

Nanoelyafların KarakterizasyonuNanoelyafların Karakterizasyonu

• Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)

• Diferansiyel Tarama Kalorimetresi (DSC)

• Termogravimetrik Analiz (TGA)• Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR)

Halime Serinçay

Güvenilirlik TestleriGüvenilirlik Testleri

• Mikrobiyal AktiviteTestleri

• Etken madde salım testleri

Halime Serinçay

Halime Serinçay

ÖzetÖzet

• Buluşumuzdaki nano yapı bir bakteri bariyeri özelliği nedeniyle bakterilerden gıdaları koruyacaktır.

• Buluşumuzdaki polimer yapı içinde katkı maddesi olan çinko oksit, antibakteriyel özelliği nedeniyle gıda ambalajı yüzeyinde de bakterilerin tutunmalarını önleyecektir.

• Ambalaj malzememiz içinde bulunan doğal polimer aloe vera’nın da hem nem tutucu özelliği hemde antibakteriyel özelliği sayesinde gıdaların daha uzun ömürlü olmaları sağlanacaktır.

• Aloe vera bağıl nem tutucu özelliği nedeniyle gıdaları ilk günkü tazeliğinde karuyacaktır.

• Nano gözenekli, çok büyük yüzey alanı ve gözenekli doku sayesinde yüksek düzeyde oksijen geçişinin sağlanması ile, yapının içerisinde oluşması muhtemel Clostridium, Botulinum gibi anaerobik bakterilerin yaşaması ve üremesi de engellenecektir.

Halime Serinçay

ÖzetÖzet

• Çok fonksiyonlu gıda ambalaj malzememizin insan sağlığına ve çevreye hiçbir zararı olmayan malzemeden üretilmiştir.

• Gıdaların kendine has özelliklerinin ve mikrobiyel kalitesinin korunması ambalaj malzememizin en üstün yanlarıdır.

• Ambalaj malzememiz, içerdiği doğal maddelerle gıdalarda zehirlenme yapan mikroorganizmaların üremesini engellemekte, gıdanın içerdiği nemş korumakta, bozulmasını da önlemektedir.

Halime Serinçay

KÜRESEL AMBALAJ PAZARI 600 MİLYAR KÜRESEL AMBALAJ PAZARI 600 MİLYAR DOLARA GİDİYORDOLARA GİDİYOR

• Kuzey Amerika % 29 oranı ile global piyasada en büyük payı oluşturuyor.

• Bunu % 27 ile Avrupa ve % 27 ile Asya pazarları izliyor.

• Tek başına en büyük ambalaj pazarı ise 115 milyar dolar ile ABD oluşturuyor.

• Japonya 55 Milyar dolar ile ikinci sırada yer alıyor. • Onu ise 35 Milyar ile Çin, • 23 Milyar ile Almanya ve

• 21 Milyar dolar ile Fransa izliyor.

• Ülkemizin de gıda ambalaj sanayisinde bu buluşla çok önemli bir yere geleceğine inancımız sonsuzdur.

Halime Serinçay