Zeytinyağı Bazlı Filmler Yakında Plastik Gıda Ambalajlarının Yerini Alabilir

Yeni bir araştırma, sızma zeytinyağının çevre dostu gıda koruyucu kaplamalar olan oleofilmlerin temel bileşeni olarak etkin bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koyuyor.

Çalışmanın yazarları olan Türk araştırmacılara göre, bu yeni malzemeler gıda ambalajlamasında plastiğe uygun bir alternatif haline gelebilir.

Doğada hızla ayrıştıkları için ciddi çevre kirliliğine neden olmazlar. Oleofilmler, fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltarak karbon ayak izini düşürür. - Bülent Başyiğit, Harran Üniversitesi

Araştırmacılar, oleofilm üretmek için basit ve etkili bir yöntem geliştirdiler ve bu malzemeleri mevcut endüstri standartlarıyla rekabet edebilecek düzeye bir adım daha yaklaştırdılar.

“Geleneksel plastik filmler uzun süre dayanıklıdır ve nakliye ve depolama sırasında güvenilirlik sağlar,” dedi Şanlıurfa’daki Harran Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nden araştırmacı Bülent Başyiğit, Olive Oil Times’a.

Ayrıca bakınız: Zeytin Sıkımının Yan Ürünleri Hayvan Yemini İyileştirebilir

“Diğer avantajları arasında düşük maliyetli, hafif, işlenmesi kolay ve gelişmiş bariyer özelliklerine sahip olması sayılabilir,” diye ekledi. “Ancak, petrolden elde edilen geleneksel plastik filmler biyolojik olarak parçalanmaz ve doğada uzun süre kalır.”

“Ayrıca, geleneksel plastik filmlerin doğal yapısında bulunan zararlı kimyasallar, paketlenmiş gıda ürünlerine veya içeceklere sızabilir,” diye belirtti Başyiğit.

Biyolojik olarak parçalanabilir ve yenilebilir yağ polimerlerine dayanan olefilmler, plastiklere göre önemli bir avantaja sahip olabilir.

Başyiğit, “En dikkat çekici özellikleri, doğada hızla ayrışmaları ve dolayısıyla ciddi çevre kirliliğine yol açmamalarıdır” dedi. “Oleofilmler, fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltarak karbon ayak izini düşürür.”

Genellikle plastik filmler, polietilen veya polipropilen gibi fosil yakıtlardan elde edilen sentetik polimerlerden yapılır.

Buna ek olarak, bu tür plastik filmlerin üretimi oldukça enerji yoğun bir süreçtir, ancak ölçek ekonomisi, diğer endüstriyel sektörlerin çoğundan farklı olarak bu süreci önemli ölçüde maliyet etkin hale getirmiştir.

Oleofilmlerin diğer biyolojik olarak parçalanabilir filmler üzerindeki temel avantajları, esneklikleri ve esnek olmalarıdır. Ayrıca aşırı sıcaklık değişikliklerine maruz kaldıklarında çok daha stabildirler.

Araştırmacılara göre, oleofilmlerin kimyasal yapısı, gıda veya içeceklere kimyasal sızıntı riskini önemli ölçüde azaltır.

Oleofilmler neme maruz kaldıklarında kolayca çözünmez veya bozulmaz ve su içinden kolayca geçmez. Başyiğit, “Oleofilmler suya dayanıklıdır ve su geçirgenlikleri düşüktür” dedi.

“Oleofilmler, hidrofobik ve yağ bazlı bileşenlerden üretilmiş filmlerden oluştukları için, özellikle yağlı ve nemli gıda ürünleri için koruma sağlamak üzere umut vaat eden sistemler olarak hizmet edebilirler,” dedi.

“Bu filmler, oksidasyonu önleyerek, nem kaybını azaltarak ve su geçirmez bir bariyer oluşturarak gıdaların raf ömrünü uzatabilir,” diye ekledi.

Olefilmlerle kolayca paketlenebilen bazı gıdalar arasında çikolata bazlı ürünler, peynirler, işlenmiş etler ve krakerler bulunur.

Buna ek olarak, meyve ve sebze gibi taze gıdaları korumada da oldukça etkili oldukları kanıtlanmıştır.

Başyiğit, “Meyve ve sebzelerde yapısal bozulmanın başlıca nedenlerinden biri, yapılarının içindeki suyun kaybolmasıdır” dedi. “Oleofilmlerin hidrofobik yapısı göz önüne alındığında, ambalaj içindeki nem dengesini korumaları beklenmektedir.”

“Bu nedenle, bu film modelleri tüm meyve ve sebzelerde su kaybını azaltarak büzülme ve sertleşmeyi önlemeye yardımcı olabilir,” diye ekledi. “Zeytinyağı gibi doğal yağlar, bakteri ve mantarların büyümesini engelleyerek gıdaların bozulmasını yavaşlatmaya yardımcı olan antimikrobiyal ve antifungal özelliklere sahiptir.”

Sızma zeytinyağı, araştırma ekibi tarafından geliştirilen oleofilm üretim yönteminin temel bileşenidir ve diğer biyolojik olarak parçalanabilir yağlardan daha verimli olduğu kanıtlanmıştır.

“Zeytinyağı, içerdiği benzersiz yapılar sayesinde nihai ürüne antioksidan etki sağlar,” diyen Başyiğit, sızma zeytinyağında tokoferoller (E vitamini) ve fenolik bileşiklerin bulunduğuna işaret etti.

“Zeytinyağındaki varlıkları, filmlerdeki olası oksidasyonu önlemek veya geciktirmek için çok önemlidir,” diye ekledi. “Oksidatif bozulmayı önlemek veya geciktirmek, ambalaj filmlerinin ömrünü uzatır.”

Sızma zeytinyağı, çoklu doymamış yağ asitlerine kıyasla oksidasyona karşı daha fazla koruma sağlayan, başta oleik asit olmak üzere yüksek tekli doymamış yağ asitleri içeriği nedeniyle diğer yağlardan daha etkili olduğu tespit edildi.

Başyiğit, “Doymuş ve çoklu doymamış yağ asitleri açısından zengin yağlar, oleofilmlerin sertleşmesine veya yumuşamasına neden olabilir” dedi. Sızma zeytinyağının dengeli doymamış yağ içeriği, onu daha verimli bir seçenek haline getiriyor.

Ayrıca bakınız: Proje, Zeytin Atıklarını Süperkapasitörlere Dönüştürüyor

Zeytinyağındaki fenoller ve tokoferoller, oksidatif hasarı azaltır; bu özellik, oleofilm kaplama ile daha da artırılabilir.

Başyiğit, “Oleofilmlerin içine sızma zeytinyağı eklemek, nihai ürünlerin antioksidan özelliklerini artırabilir” dedi. “Ayrıca, antioksidan bileşikler filmden gıdaya difüze olarak koruma sağlayabilir.”

“Zeytinyağı içeren filmler, hem film malzemesinin hem de kaplanmış ürünün antioksidan kapasitesini artırarak raf ömrünü uzatabilir, besin kalitesini koruyabilir ve oksidatif bozulmayı önleyebilir,” diye ekledi.

Oleofilmlerde sızma zeytinyağının bulunması, biyolojik olarak parçalanabilirliklerini daha da artırıyor.

“Zeytinyağındaki oleik asit, fenolik bileşikler ve tokoferoller biyolojik bozunmayı artırabilir,” dedi Başyiğit. “Fenolik bileşikler, mikroorganizmalar için enzimatik reaksiyonları artırarak bozunmayı kolaylaştırabilir.”

Zeytinyağı bazlı oleofilmler, ultrasonik emülsifikasyon teknikleri kullanılarak proteinler ve lipitlerin birleştirilmesiyle üretildi. Bu süreçte, birbiriyle karışmayan iki sıvının karışımı olan emülsiyonları oluşturmak ve stabilize etmek için yüksek frekanslı ses dalgaları kullanılmaktadır.

Üretim, soya proteini hidrolizatı, jelatin, sızma zeytinyağı, stearik asit ve lesitin içeren oleojellerin hazırlanmasıyla başladı.

Protein ve lipit fazları bire bir oranında karıştırıldı ve yüksek güçlü sonikasyona tabi tutuldu; bu işlem, yüksek frekanslı ses dalgaları (ultrason) aracılığıyla sıvıdaki parçacıkları çalkalar.

Bu işlem, emülsiyonun stabilitesini ve homojenliğini artırdı. Oleojeller oluştuktan sonra, esnekliği artırmak için gliserol ile birleştirildiler.

Hava kabarcıklarını ortadan kaldırmak için ultrasonik gaz giderme işleminden sonra, karışım oda sıcaklığında 24 saat kurumaya bırakıldı.

0,18 ile 0,25 milimetre kalınlığındaki elde edilen oleofilmler, düşük gaz geçirgenliğine sahip su geçirmez oldukları kanıtlandı; bu da oksijen, karbondioksit veya su buharının bariyeri kolayca geçemeyeceği anlamına geliyordu.

Bu yöntem, taze kesilmiş ananaslar üzerinde başarıyla test edilen optimum esneklik, mukavemet ve bariyer özellikleri için gerekli ultrasonik gücü belirlemiştir.

Başyiğit, “Hidrofilik ve hidrofobik yapılar içeren filmlerde ultrasonik emülsifikasyon, homojenliği artırarak film kalitesini iyileştiren hayati bir tekniktir,” diye açıkladı. “Bu teknik, faz ayrışmasını önler ve uzun süreler boyunca stabilitesini koruyan, mekanik olarak sağlam ve işlevsel filmlerin oluşturulmasını sağlar.”

Araştırmacılar, oleofilmlerin daha da geliştirilmesini desteklemek ve bunları geleneksel plastik bazlı filmlerin ticari olarak uygulanabilir bir alternatifi haline getirmek için daha fazla yatırım ve araştırmaya ihtiyaç olduğunu belirtti.

Araştırmacılar, hala ele alınması gereken önemli zorluklar olduğunu da ekledi.

Oleofilmler, mevcut endüstri standardına göre yırtılmaya daha yatkındır ve mekanik mukavemet ve esneklik açısından henüz rekabet edemez. Şu anda bu yeni filmlerle vakumlu paketleme de mümkün değildir.

Başyiğit, “Plastiklerin seri üretimi iyi bir şekilde yerleşmiş durumda ve maliyetleri çok düşük olsa da, oleofilmler henüz ölçek ekonomisine ulaşabilmiş değil” dedi. “Uzun vadede, bu zorluklar aşılırsa, oleofilmler çevre dostu bir alternatif olarak hizmet edebilir.”

Araştırmacılar için bir sonraki adım, gıda ambalajlamasında kullanımını yaygınlaştırmak ve diğer olası uygulamaları keşfetmek.

“Uzun vadede, oleofilmlerin biyomedikal uygulamalara entegrasyonu da mümkündür,” dedi Başyiğit. “Bu bağlamda, ilaç dağıtım sistemleri ve yara pansumanları gibi uygulamalarda kullanılabilirler.”

“Ancak, oleofilmlerin termal ve mekanik özelliklerini petrol türevli filmlerin özelliklerine uyacak şekilde geliştirmek için çalışmalar yapmak çok önemlidir,” diye ekledi.

---