In this study, lemongrass oil (LEO) was encapsulated into polymer solutions
consisting of gelatin and polycaprolactone by electrospinning method and it was
designed to be used as food packaging by giving the polymers antimicrobial
properties. First, the microbial activity of LEO used was determined, and the
minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentrations
(MBC) against four different foodborne pathogens were determined. MIC values
varied from 0.03-0.06 μL/m and MBC values ranged from 0.03 to 0.12 μL/mL. The
chemical composition was determined by the GC-MS study and the purity of the LEO
was verified. The experimental design was formulated and the polymer/LEO
mixtures were prepared in the proportions determined in compliance with this
design. Physical properties of these prepared polymer solutions, such as
conductivity, surface tension, viscosity and dielectric constant, have been
determined and their effect on the mean diameter of the fibers and fiber morphology
have been investigated.
By measuring the fiber diameter and antimicrobial properties of the nanofibers
obtained from solutions at different concentrations that required for experimental
design, the optimum nanofiber was selected. The determined optimum nanofiber
xiv
(0.6 PCL-0.4 Gt-0.95 LEO) and Gt / (0-0.5-1LEO) nanofibers as edible food
packaging was fabricated. Average diameter of nanofibers was found to be 110 ± 39
nm only for gelatin and it was observed that the diameter increased with increasing
LEO amount. The optimum PCL / Gt and Gt nanofibers were found to have
approximately 99% antimicrobial activity against Salmonella Typhimurium and
Staphlycococcus aureus bacteria. The FTIR analysis revealed that polymers and LEO
had been encapsulated without chemical interaction. In addition, the thermal
properties of all components were examined. Finally, the fabricated antimicrobial
nanofibers were coated on chicken breast samples, stored for 7 days at refrigerator
Bu çalışmada limon otu yağı (LEO), jelatin ve polikaprolaktondan oluşan polimer çözeltilerine elektroeğirme yöntemiyle enkapsüle edilmiş ve polimerlere antimikrobiyal özellik de kazandırılarak, gıda ambalajı olarak kullanılması için tasarlanmıştır. Öncelikle kullanılan LEO’nun mikrobiyal aktivitesi belirlenmiş, seçilen dört farklı gıda kaynaklı patojene karşı gösterdiği minimum inhibitör konsantrasyon (MIC) ve minimum bakterisidal konsantrasyonları (MBC) belirlenmiştir. MIC değerleri 0.03-0.06 μL/mL arasında değişirken, MBC değerleri 0.03 ve 0.12 μL/mL aralığında bulunmuştur. Ayrıca GC-MS analizi yapılarak kimyasal kompozisyonu belirlenmiş ve LEO’nun saflığı teyit edilmiştir. Deney tasarımı oluşturulmuş ve bu tasarıma göre belirlenen oranlarda polimer/ LEO karışımları hazırlanmıştır. Hazırlanan bu polimer çözeltilerinin iletkenlik, yüzey gerilimi, viskozite ve dielektrik sabiti gibi fiziksel özellikleri belirlenmiş ve oluşan nanoliflerin ortalama çapına ve lif morfolojisine etkisi incelenmiştir. Deney tasarımı için gereken farklı konsantrasyonlardaki çözeltilerden elde edilen nanolifler, lif çapı ve antimikrobiyal özellikleri ölçülerek optimum nanolifin seçimini sağlamıştır. Belirlenen optimum nanolif (0.6 PCL- 0.4 Gt- 0.95 LEO) ve yenilebilir gıda ambalajı olarak kullanılmak üzere Gt/ (0-0.5-1LEO) nanolifleri üretilmiştir. Ortalama nanolif çapları sadece gelatin için 110 ± 39 nm bulunmuş ve artan LEO miktarıyla çapın da arttığı görülmüştür. Optimum PCL/Gt ve Gt nanoliflerin Salmonella Typhimurium ve Staphlycococcus aureus bakterilerine karşı antimikrobiyal etkinliğinin yaklaşık 99% bulunmuştur. Yapılan FTIR analizi sonucunda polimerler ile LEO’nun kimyasal etkileşime girmeden enkapsüle edildiği görülmüştür. Ayrıca tüm bileşenlerin termal özellikleri de incelenmiştir. Son olarak bir uygulama çalışması yapılarak üretilen antimikrobiyal nanolifler tavuk göğsü örneklerine kaplanıp 7 gün boyunca buzdolabı koşullarında depolanarak ve mikrobiyal olarak izlenerek üretilen nanolifin tavuk raf ömrüne etkisi belirlenmiştir.
