plastik-ambalaj.com

Biyopolimer Esaslı Ambalaj Malzemelerinin Özellikleri ve Uygulamaları Üzerine Bir Değerlendirme

Giriş

Biyopolimerler, canlı organizmalar tarafından üretilen ve doğal yapıda olan biyomateryallerdir. Biyopolimerler, biyolojik olarak parçalanabilir yapıları ve uygun fizyolojik nitelikleri sayesinde geleneksel plastik ambalajların yerine iyi bir alternatif olarak görülmektedir (Aider, 2010). Bu inceleme, biyolojik olarak güvenli yeşil filmler, kaplamalar ve ambalaj uygulamaları geliştirmek için geleneksel petrol bazlı ambalaj malzemeleri yerine biyopolimer bazlı biyomalzemelerin kullanımını vurgulamaktadır. Ambalaj malzemelerinin biyolojik ve fizyolojik özelliklerine değinilmiştir. Farklı sınıflardaki biyobazlı polimerlerin ambalaj uygulamaları için yapı ve özellik ilişkileri kısaca özetlenmiştir.

Selüloz

Selüloz, odun hücre duvarının %40-60'ını oluşturur ve aynı zamanda keten, bambu, pamuk ve diğer bitki materyallerinin yapısında bulunur. En zengin polimerlerden biri bitkilerden gelen selülozdur. Dünyadaki en bol, çevre dostu, geri dönüştürülebilir ve biyolojik olarak parçalanabilir maddedir (Pan vd., 2016). Selülozun yapısı moleküller arası hidrojen bağları içerdiğinden, parçalanması sıklıkla zordur. Fiber mukavemeti bu şekilde oluşturulur. Yapısal olarak çok fazla su emme yeteneğine sahip olmasına rağmen, su onu çözemez. Hidroksil yapılarının ve kristalli mikrofibrillerin varlığı nedeniyle liflerde güçlü hidrojen bağları üretilir. Yapısı gereği karton veya kağıt gibi ambalajlarda sıklıkla kullanılmaktadır (Yuvaraj vd., 2021). Moleküler zincirlerdeki birçok hidroksil grubu nedeniyle selüloz filmlerin değiştirilmesi de kolaydır (Gao vd., 2022). Esnek, yarı saydam ambalaj ürünlerinde yaygın olarak rejenere selülozdan üretilen selofan kullanılır. Kimyasal olarak işlenmiş lifler içeren selülozdan yapılmış bir malzemeye selofan denir (Dunn, 2014). Yarı saydam olması ve iyi boyutsal kararlılığa sahip olması, temel nitelikleridir. Tatlılar, çikolata ve peynir gibi ürünlerde genellikle arzu edilirler (Guerra vd., 2005). Fotoelektrik cihazlar için plastiklerin yerine, olağanüstü mekanik, optik ve fonksiyonel özelliklere sahip biyolojik olarak parçalanabilir selüloz filmler umut vaat etmektedir (Hou vd.,  2022). 

Filmin genel kalitesi, üretim sırasında bir selüloz ve lignin kombinasyonu kullanılarak iyileştirilebilir. Bu karışım ile yüksek homojenlik, ışık geçirgenliği ve üstün UV koruması elde edilebilir. Lignin, selüloz filmlerin termal, mekanik ve hidrofilik özelliklerini geliştirebilir. Üstün UV koruması sunabilir (He vd., 2022). Ayrıca antibakteriyel niteliklere sahip olan selüloz filmler kontaminasyonu önleyerek gıda güvenliğini arttırmaktadır (Gao vd., 2022).

Selüloz kimyasal modifikasyonlardan geçtiğinde selüloz türevleri oluşur. Üretim sürecinde hidroksil grupları reaksiyona girer. İnorganik ve organik esterler, belirli alkollerle eterler ve alkolatlar içeren ürünler bu şekilde oluşturulur. En önemli iki endüstriyel türev eterler ve esterlerdir (Kirci, 2001). Karboksimetil selüloz (CMC), en sık kullanılan selüloz türevidir. Kıvamı viskozite arttırıcı olup, suda çözünür. Bir bağlama özelliği de dahildir. Gıda, sabun, çeşitli ilaçlar ve tekstil ürünleri dahil olmak üzere çeşitli ürünlerde büyük ölçüde kullanılmaktadır (Feddersen ve Thorp, 1993).

Hemiselüloz

Hemiselüloz, selülozun hemen ardından doğada en yaygın ikinci polisakkarittir. 200 ile 260 ºC arasında, ısıya son derece duyarlı olan hemiselülozlar parçalanır (Westberg vd., 2000). Hücre duvarlarındaki biyokütlenin yaklaşık üçte birini oluşturur ve odunun üç temel unsurundan biridir (Gao vd., 2022). Hemiselülozun endüstride kullanımı, oldukça dallı, amorf yapısı, selüloza göre düşük stabilitesi ve düşük polimerizasyon derecesi nedeniyle selüloz ve ligninden daha kolaydır. Hemiselüloz, olağanüstü biyobozunurluğu, biyouyumluluğu ve biyoaktivitesi sayesinde farmasötik, farmasötik, yakıt, paketleme, tekstil ve diğerleri gibi çeşitli endüstrilerde de kullanılabilir (Quaseem vd., 2021).

Hemiselülozdan yapılan filmler tipik olarak düşük mekanik mukavemete ve su buharı geçirgenliğine sahiptir. Bu nedenle hemiselülozların gıda ambalajları gibi alanlarda kullanılabilmesi için değiştirilmeleri ve hemiselüloz türevlerinin oluşturulması gerekmektedir. Bu yöntemde esneklik, termal kararlılık ve su buharı geçirgenliği gibi nitelikler için uygun seviyeler elde edilir (Hansen ve Plackett, 2008). Tipik olarak, birçok yan gruba sahip hemiselülozlar suda çok çözünür ve üstün film oluşturma yeteneklerine sahiptir. Bir örnek vermek gerekirse, sert ağaç ve Gramineae bitkilerinin gövdeleri, omurgası D ksiloz birimlerinden oluşan Xylane tipi hemiselüloz açısından zengin kaynaklardır. Ksilan tipi hemiselülozlar, diğerlerinin yanı sıra gıda sektöründe emülgatör, biyoetanol/biyokimyasal ham maddeler, kağıt takviyesi ve biyolojik olarak parçalanabilir filmler olarak potansiyel kullanımlara sahip tarımsal bir endüstriyel yan ürünlerdir. Ksilan üzerinde yapılan filmler, mükemmel yağ ve oksijen bariyerleri ile ünlüdür. Ksilan tipi hemiselülozlar, kağıt için güçlendirici bileşenler ve diğer tarımsal-endüstriyel yan ürünler (Jin vd.,  2019).

Asetilasyon, florürleme ve benzilleme gibi işlemlerle hemiselüloz filmlerin uygulama alanı artırılır. AH filmlerinin hidrofobikliğini artırmak için ACNC malzemesi ile güçlendirilmiş AH filmler oluşturulabilir. Hidrofobik gruplar, su buharının filme nüfuz etmesini önlemek için bir bariyer görevi görür. Geliştirilen filmlerin mekanik niteliklerine yardımcı olur. Daha sonra bu filmler polifenollerle birleştiğinde antioksidan salınımı değerlendirilir. Bu kompozit filmler kullanılarak aktif gıda paketleme malzemeleri yapılabilir (Mugwagwa ve Chimphango, 2020).

Kitosan/Kitin

Kitosan, son zamanlarda önem kazanan, doğal olarak biyolojik olarak parçalanabilen ve son derece biyouyumlu bir maddedir (Flórez vd., 2022). Kitosanın öncüsü ve selülozdan sonra en yaygın ikinci doğal polisakkarit olan kitin, eklembacaklılarda ve yumuşakçalarda bulunduğundan, kitin gıda ambalaj filmi için bir hammadde olarak kolayca erişilebilir (Liu vd., 2017). Olağanüstü film oluşturma yeteneği, kimyasal kararlılığı, toksik olmaması, biyouyumluluğu ve antioksidan nitelikleri ile birlikte mayalara, küflere ve mantarlara karşı antimikrobiyal aktivitesi nedeniyle, biyoaktif kitosan aktif gıda ambalajı için bir malzeme olarak giderek daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. (Bhowmik vd., 2022). Kitin, doğrusal bir zincire sahip kitosan olarak bilinen katyonik polisakarit üretmek için kısmen deasetillenir. Biyobozunur bir madde olan kitosan'ın endüstriyel kullanımının bir takım sakıncaları da vardır. Bunlar zayıf mekanik ve termal dayanıklılığa sahiptir. Su, etilen, glikol, gliserol ve sorbitol gibi maddelerle ikame edilerek bu nitelikler geliştirilebilir. Bu prosedürler kitosanın plastikleşmesine izin vererek filmin esnekliğini ve işlenebilirliğini arttırır. Kırılganlık sorunu aynı anda çözülür (Bertolo vd., 2022). Aynı zamanda toksik olmayan, kompostlanabilir ve insan tüketimi için uygun olan kollajenden üretilen doğal olarak oluşan bir protein olan jelatin, mutfak kullanımları için kitosan ile birleştirilmiş en popüler polimerlerden biridir. Jelatin bazlı filmler, kitosan kullanımına benzer şekilde gıdayı ışık ve gaz değişimine karşı korumak için kullanılır (Ganeson vd., 2022; Poverenov vd., 2014). Ek olarak, kilden yapılan kitosan bazlı kompozitler, ucuz olmaları ve çevre dostu üretime uygun olmaları nedeniyle ambalajlamada çok yaygın bir uygulamadır (Ghelejlu vd., 2016). Kil ve kitosan, çevre için toksik olmayan organik malzemelerdir. Ayrıca doğal inorganik mineraller ve biyo esaslı polimerlerdir. Sentetik kimyasal üreticileri değildirler ve biyolojik olarak parçalanabilirler. Arzu edilen nitelikleri nedeniyle, bu tür biyouyumlu ve çevre dostu kitosan kompozitler, fosil kaynaklardan elde edilen polimerlerin yerini alabilir (Darder vd., 2012). Nanokiller, Şekil 1'de gösterildiği gibi (Qu ve Luo 2021), kitosan matrisine yayılma ve üç farklı tipte yapı üretme yeteneğine sahiptir. Kil, matrisine kitosan eklenmesiyle özel fiziksel ve kimyasal özellikler kazanır (Xu vd., 2006). Geliştirilmiş bariyer, antioksidan, antibakteriyel ve termal stabilite gibi avantajlara sahiptir. 

Şekil 1. Şematik olarak gösterilen kitosan-kil nanokompozitlerinin yapıları

Lignin

Lignin, yaygın olarak bulunan ve son zamanlarda endüstride kullanımı artan doğal maddelerden yapılmış bir biyopolimerdir (Sipponen vd., 2019). Ağaçta olduğu kadar çeşitli bitki materyallerinde de lignin bulunabilir (Wang vd., 2013). Bitkilerin hücre duvarlarında da benzer karmaşık, çapraz bağlı bir yapıya sahiptir. En yüksek bolluğa sahip aromatik yenilenebilir biyoplastiktir (Chio vd., 2019). Yenilenebilir aromatik yapıların birincil kaynağıdır. 

Lignin, hidroksil, karbonil ve benzen gibi birkaç aktif gruba sahip olmasının yanı sıra fenolik bileşikler, ketonlar ve diğer kromoforlar açısından da zengin bir kaynaktır (Halloub vd., 2022). Lignin antibakteriyel özelliklere sahiptir, alkali ortamda ligninin negatif yüklü yüzeyi bakterilerin ona bağlanmasını zorlaştırır (Li vd., 2022). Lignin, UV emilimi, hidrofobik ve antioksidan özelliklerinin yanı sıra karmaşık yapısı ve belirli grupları nedeniyle gıda ambalajlarında oldukça tercih edilen bir malzemedir (He vd., 2022). Fonksiyonel gruplar ile ligninlerin antioksidan ve UV-koruyucu özellikleri arasındaki yakın ilişki nedeniyle lignin, büyük kontrol edilebilirliğe ve önemli araştırma potansiyeline sahip olacak şekilde kimyasal olarak modifiye edilebilir. Çoğu yaklaşım, genel olarak, tüm ana fenolik hidroksil gruplarının havalanmasını iyileştirmek için lignin ekstraksiyonu ve eter bağı bölünmesini kullanır. Bu, ona önemli antioksidan yetenekler sağlar (Heo vd., 2022). Ayrıca karmaşık yapısı, biyouyumluluğu ve antioksidan nitelikleri nedeniyle lignin çeşitli araştırmalara konu olmuştur (Morena vd., 2022). Nitelikleri, selüloz ile etkileşiminin sonuçlarıyla artar. Olağanüstü mekanik niteliklere, UV korumasına ve antibakteriyel özelliklere sahip ürünler oluşturmak için kullanılan bir hammaddedir. Selüloz ve türevleri ile karıştırılarak termal kararlılığı, suya direnci ve oksidasyon direnci yüksek biyopolimerler oluşturmak mümkündür (Huang vd., 2020).

Nişasta

Yenilenebilir polimerler oluşturması, biyolojik olarak parçalanabilir olması, kolay bulunabilirliği ve uygun maliyeti gibi özellikleri sayesinde nişasta, oldukça önemli bir ham maddedir. Dünya çapında üretilen nişastanın çoğunluğu (%65) mısırdan gelir ve hemen ardından manyok nişastası ve tatlı patates nişastası gelir (Luchese vd., 2018). Bileşimi ve formu, iki polimerik karbonhidratın bir kombinasyonudur, her bir türün genetik varyasyonlarının yanı sıra botanik kaynağa (polisakkaritler) bağlıdır. Amilopektin, nişastadaki birincil polimerdir. Amilopektinin yan zinciri α -1,6 bağıyla başlar ve bileşiğin yapısı dallanır. Nişasta oluşturan diğer polimer olan amiloz, α-1,4 konumunda birbirine bağlanmış glikoz monomerlerinden oluşur (Matheus vd., 2022).

Nişasta filminin pratik uygulamaları sınırlıdır ve bazı eksiklikleri vardır (Mohanty vd., 2018). Genel olarak ana problemler, zayıf mekanik kaliteler, düşük termal kararlılık, yüksek nem hassasiyeti ve nemli küflenmeye yatkınlık olarak görülmektedir (Wu vd., 2023). Nişasta filmlerinin özelliklerini iyileştirmek için kimyasal ve fiziksel modifikasyonlar, plastikleştirme ve enzimatik işlemler kullanılmaktadır. Sentetik polimerler ve kitosan gibi materyaller eklenerek modifikasyon işlemleri gerçekleştirilebilir. Nişasta bazlı ambalaj filmlerinin genel özellikleri, çevre koruma, maliyet ve gıda güvenliği gibi koşullar dikkate alınarak geliştirilebilir (Shahbazi vd., 2017; Wu vd.,2023). Nişasta matrisine organik veya inorganik dolgu maddeleri ve fonksiyonel kimyasallar eklenerek nişasta özelliklerinin iyileştirildiği bilinmektedir. Polivinil alkol kolay işlenen bir malzemedir ve nişasta ile karıştırılır. Nişasta ve PVA modifikasyonu daha iyi mekanik özelliklere sahiptir. Bu işlem ayrıca nişastanın bariyer özelliklerini de geliştirir. Bu sayede aktif bir ambalaj malzemesi olarak kullanılabilir. Öte yandan, PVA'daki çok sayıda hidroksil grubu nedeniyle, zayıf su direnci oluşur. Bu direnci artırmak için kimyasal çapraz bağlanma oluşmalıdır, malzemenin hidrofobikliği arttırılır (Liu vd., 2022). Nişasta bazlı nanofilmlerin su hassasiyeti, kendi kendine çapraz bağlanma ve harmanlama ile de elde edilebilir. Bu bağlanma sayesinde hidrofilik gruplar azalır ve filmin su hassasiyeti artar. Aynı zamanda kolay bir süreçtir (Zhu vd., 2022). Fenolik asitlerden biri olan ferulik asit, polisakkaritlere çapraz bağlıdır ve çeşitli fitokimyasal kullanımlara sahiptir. Bu teknik kullanıldığında, nişasta bazlı filme antimikrobiyal ve UV bariyeri nitelikleri eklenir veya geliştirilir (Itagaki vd., 2009; Ou vd., 2005).

Pektin

Pektin, dünyadaki en yaygın biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerden biridir ve bitkilerin birincil hücre duvarında ve hücreler arası tabakasında bulunur. Pektin, ucuz maliyeti, toksik olmayan doğası ve polimerizasyon yetenekleri nedeniyle film yapmak için en uygun malzeme olarak kabul edilir. En girift yapılı polisakkarit pektindir. Kimyasal olarak pektinin çoğunluğunu oluşturan galakturonik asit (Gal-A), α -1,4-glikosidik bağlarla bağlanır. Endüstriyel pektinin elde edildiği en önemli maddeler narenciye kabuğu, elma küspesi ve şeker pancarı küspesidir. Son zamanlarda muz kabuğu, portakal kabuğu gibi yeni kaynaklar da bilinmektedir (Rehman vd., 2019). Pektinden yapılan filmler, gıdanın dışını sarmak için sıklıkla kullanılır. Gıda ile direkt temas halindedir. Gıda güvenliği açısından mikrobiyal bulaşmaya dikkat edilmelidir. Filmi oluşturan materyaller toksik olmamalı ve aynı zamanda gıdanın kalite özelliklerini değiştirmemelidir (Huang vd., 2021).

Saf pektin ile oluşturulan ambalajlar, düşük gerilme mukavemeti, yüksek hidrofiliklik ve kırılganlık gibi zayıf fiziksel özellikler gösterir. Bu fiziksel özelliklerin yetersizliği nedeniyle pektin filmi geliştirmek için yapısına biyopolimer ve benzeri maddeler eklenir (Huang vd., 2021; Meerasri vd., 2020). Ek olarak, proteinler, lipitler ve diğer polisakkaritlerin tümü pektin ile başarılı bir şekilde birleştirilebilir (Wang vd., 2022). 

Üronik asidin varlığı nedeniyle pektinin bazı antibakteriyel özellikleri vardır; yine de saf pektinin yetersiz antibakteriyel gücü mevcuttur. Pektinin bu özelliğini geliştirmek için kekik veya tarçın gibi esansiyel kokular veya TiO2 nanopartikülleri gibi güçlü antibakteriyel maddeler kullanılır. Antibakteriyel özelliklerinden dolayı, çeşitli fenolik bileşikler ve serbest yağ asitleri, gıdaların korunması için pektin filmlerine yararlı katkılardır (Kumar vd., 2020). Ek olarak, vücudun serbest radikallere karşı savunmasını güçlendirir ve pektin, metal veya demir gibi maddelerle eşleştirildiğinde onları ortadan kaldırır (Wang vd., 2020). Gıda ambalaj filmleri için karboksimetil selüloz (CMC) ve pektin uygulamalarında kokusuz, tatsız, suda çözünür, toksik ve alerjik olmayan kaplamalar mevcuttur. Bu filmler gelişmiş koruyucu etkilere sahiptir ve olumsuz reaksiyonları önlemektedir (Panahirad vd., 2021). Narenciye pektini ve karanfil esansiyel yağı, çeşitli şekillerde birlikte yaşadıkları elementleri güçlendirmeye yardımcı olur. Raf ömrü, antibakteriyel ve antioksidan nitelikler, muhafazaya karşı direnç, renk, doku ve duyusal nitelikler bunlardan bazılarıdır (Nisar vd., 2019). Havuç, elma ve patates gıdaları pektin, peynir altı suyu proteini ve transglutaminaz bileşenleri ile kaplandığında, gıda paketleme kalitelerinin iyileştiği bilinmektedir. Gıdalar fenolik içeriklerini ve dokularını korurken kilo kaybı ve mikrobiyal gelişimden kaçınırlar. Kan portakal kabuğu pektini ve jelatin karışımından yapılan filmler peyniri paketlemek için kullanıldığında, peynirin fiziksel ve dokusal özelliklerini iyileştirdiği ve peynirin mikrobiyolojik koruma yeteneklerini arttırdığı görüldü (Jridi vd.,  2020). Bu çerçeve pektinin, biyopolimerler gibi diğer maddelerle karıştırıldığında gıdaların korunması için iyi bir potansiyele sahip olduğu düşünülmektedir (Huang vd., 2021).

Aljinat

Aljinat, kahverengi alglerden elde edilen doğal bir polisakkarittir. Mükemmel jel özelliği ve film oluştuma yeteneğine sahiptir. Bu yenilebilir filmler, bazı mekanik özelliklerinin yetersiz olması, düşük bariyer direnci ve antimikrobiyal özelliklerinin zayıf kalmasından dolayı doğrudan uygulanamaz (Zhang vd., 2022). Aljinatın kitosan, karboksimetil selüloz gibi maddelerle veya titanyum oksit nanoparçacıkları, kitin gibi maddelerle birleştirildiğinde daha iyi sonuçlar alındığı iyi bilinmektedir. Yeşil çay veya üzüm çekirdeği gibi birkaç ekstrakt da belirli nitelikleri artırmada iyidir. Uçucu yağların kullanımı tipik olarak bariyer direncini ve antibakteriyel nitelikleri geliştirir (Aziz ve Salama, 2021). Selüloz ile birlikte kullanıldığında filmin mekanik ve bariyer özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiği iyi bilinmektedir (Nechita, 2020).

Sonuç ve Tartışma

Bu araştırma, ambalaj uygulamaları için biyobazlı malzemelerin özelliklerini ve performanslarını vurgulayarak bulguları tartışmaktadır. Uygun mekanik ve fiziksel özelliklere sahip olan, bu biyobazlı malzemelerin, ambalaj uygulamaları için gereksinimleri incelenmiştir: gaz bariyeri performansı, antioksidan özellikleri ve antimikrobiyal aktiviteleri. İncelenen farklı biyopolimer yapılarında, polisakkarit bazlı ambalaj malzemeleri, düşük üretim maliyetleri, biyolojik olarak parçalanabilirlikleri, geniş kullanılabilirlikleri ve çoklu kullanımları nedeniyle büyük ilgi görmektedir (Xu vd., 2016). Benzer şekilde, yağ asitlerinden oluşan lipid bazlı ambalaj malzemeleri de gıda endüstrisinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır (Meerasri ve Sothornvit, 2020). Ayrıca bu biyopolimerlerin yüzeyleri, çeşitli yüzey modifikasyon teknikleri ile istenilen uygulamaya göre modifiye edilebilmektedir. Bu sayede ambalaj uygulamarında da, uygun biyobazlı malzemelerin seçilmesi, fiziksel veya kimyasal işlemler yoluyla niteliklerinin daha da uygun hale getirilmesi mümkündür. Biyobazlı materyallerin uygulamaları tartışılırken, bir takım konuların üzerinde durulması gerekmektedir. Döngü odaklı proseslerin bir sonucu olarak ambalaj alternatiflerine daha fazla ihtiyaç olacağı göz önüne alındığında, biyobazlı polimerlerin gelecekteki araştırmalarda oldukça önem arz edeceği bilinmektedir. 

Kaynaklar

• Aider, M. (2010). Chitosan application for active bio-based films production and potential in the food industry. LWT-Food Science and Technology, 43(6), 837–842.
• Bertolo, M. R. V., Dias, L. D., de Oliveira Filho, J. G., Alves, F., Marangon, C. A., Martins, V. D. C. A., ... & Junior, S. B. (2022). Central composite design optimization of active and physical properties of food packaging films based on chitosan/gelatin/pomegranate peel extract. Food Packaging and Shelf Life, 34, 100986.
• Bhowmik, S., Agyei, D., & Ali, A. (2022). Bioactive chitosan and essential oils in sustainable active food packaging: Recent trends, mechanisms, and applications. Food Packaging and Shelf Life, 34, 100962.
• Chio, C., Sain, M., & Qin, W. (2019). Lignin utilization: a review of lignin depolymerization from various aspects. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 107, 232-249.
• Darder, M., Aranda, P., & Ruiz-Hitzky, E. (2012). Chitosan-clay bio-nanocomposites. Environmental silicate nano-biocomposites, 365-391.
• Dunn, T. (2014). Manufacturing flexible packaging: materials, machinery, and techniques. William Andrew.
• Erfani Jazi, M., Narayanan, G., Aghabozorgi, F., Farajidizaji, B., Aghaei, A., Kamyabi, M. A., ... & Mlsna, T. E. (2019). Structure, chemistry and physicochemistry of lignin for material functionalization. SN Applied Sciences, 1(9), 1-19.
• Feddersen, R. L., & Thorp, S. N. (1993). Sodium carboxymethylcellulose. In Industrial gums (pp. 537-578). Academic Press.
• Flórez, M., Guerra-Rodríguez, E., Cazón, P., & Vázquez, M. (2022). Chitosan for food packaging: Recent advances in active and intelligent films. Food Hydrocolloids, 124, 107328.
• Ganeson, K., Razifah, M. R., Mubarak, A., Kam, A., Vigneswari, S., & Ramakrishna, S. (2022). Improved functionality of cinnamon oil emulsion-based gelatin films as potential edible packaging film for wax apple. Food Bioscience, 47, 101638.
• Gao, P., Cha, R., Luo, H., Xu, Y., Zhang, P., Han, L., ... & Jiang, X. (2022). Development of antimicrobial oxidized cellulose film for active food packaging. Carbohydrate Polymers, 278, 118922.
• Ghelejlu, S. B., Esmaiili, M., & Almasi, H. (2016). Characterization of chitosan–nanoclay bionanocomposite active films containing milk thistle extract. International journal of biological macromolecules, 86, 613-621.
• Guerra, N. P., Macias, C. L., Agrasar, A. T., & Castro, L. P. (2005). Development of a bioactive packaging cellophane using Nisaplin® as biopreservative agent. Letters in applied microbiology, 40(2), 106-110.
• Halloub, A., Raji, M., Essabir, H., Chakchak, H., Bensalah, M. O., & Bouhfid, R. (2022). Intelligent food packaging film containing lignin and cellulose nanocrystals for shelf life extension of food. Carbohydrate Polymers, 296, 119972.
• Hansen, N. M., & Plackett, D. (2008). Sustainable films and coatings from hemicelluloses: a review. Biomacromolecules, 9(6), 1493-1505.
• He, Y., Ye, H. C., You, T. T., & Xu, F. (2022). Sustainable and multifunctional cellulose-lignin films with excellent antibacterial and UV-shielding for active food packaging. Food Hydrocolloids, 108355.
• Heo, J. W., Chen, J., Kim, M. S., Kim, J. W., Zhang, Z., Jeong, H., & Kim, Y. S. (2022). Eco-friendly and facile preparation of chitosan-based biofilms of novel acetoacetylated lignin for antioxidant and UV-shielding properties. International Journal of Biological Macromolecules.
• Hou, G., Zhao, S., Li, Y., Fang, Z., & Isogai, A. (2022). Mechanically robust, flame-retardant phosphorylated cellulose films with tunable optical properties for light management in LEDs. Carbohydrate Polymers, 298, 120129.
• Huang, C., Dong, H., Zhang, Z., Bian, H., & Yong, Q. (2020). Procuring the nano-scale lignin in prehydrolyzate as ingredient to prepare cellulose nanofibril composite film with multiple functions. Cellulose, 27(16), 9355-9370.
• Itagaki, S., Kurokawa, T., Nakata, C., Saito, Y., Oikawa, S., Kobayashi, M., ... & Iseki, K. (2009). In vitro and in vivo antioxidant properties of ferulic acid: a comparative study with other natural oxidation inhibitors. Food Chemistry, 114(2), 466-471.
• Jin, X., Hu, Z., Wu, S., Song, T., Yue, F., & Xiang, Z. (2019). Promoting the material properties of xylan-type hemicelluloses from the extraction step. Carbohydrate polymers, 215, 235-245.
• Kirci, H. (2001). Cellulose derivates and usage area
• Kumar, M., Tomar, M., Saurabh, V., Mahajan, T., Punia, S., del Mar Contreras, M., ... & Kennedy, J. F. (2020). Emerging trends in pectin extraction and its anti-microbial functionalization using natural bioactives for application in food packaging. Trends in Food Science & Technology, 105, 223-237.
• Kurtulus, M. (2010). Lignoselülozik materyallerden termokatalitik işlemle suda çözündürülen polisakkaritlerin moleküler yapilarinin incelenmesi. (Unpublished master’s thesis). Çukurova Universitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Li, Y., Yang, D., Li, P., & Li, Z. (2022). Lignin as a multi-functional agent for the synthesis of Ag nanoparticles and its application in antibacterial coatings. Journal of Materials Research and Technology, 17, 3211-3220.
• Liu, J., Liu, S., Chen, Y., Zhang, L., Kan, J., & Jin, C. (2017). Physical, mechanical and antioxidant properties of chitosan films grafted with different hydroxybenzoic acids. Food Hydrocolloids, 71, 176-186.
• Liu, X., Chen, L., Dong, Q., Wang, Z., Zhang, D., He, J., ... & Cai, J. (2022). Emerging starch composite nanofibrous films for food packaging: Facile construction, hydrophobic property, and antibacterial activity enhancement. International Journal of Biological Macromolecules, 222, 868-879.
• Luchese, C. L., Benelli, P., Spada, J. C., & Tessaro, I. C. (2018). Impact of the starch source on the physicochemical properties and biodegradability of different starch‐based films. Journal of Applied Polymer Science, 135(33), 46564.
• Matheus, J. R. V., de Farias, P. M., Satoriva, J. M., de Andrade, C. J., & Fai, A. E. C. (2022). Cassava starch films for food packaging: Trends over the last decade and future research. International Journal of Biological Macromolecules.
• Meerasri, J., & Sothornvit, R. (2020). Characterization of bioactive film from pectin incorporated with gamma-aminobutyric acid. International journal of biological macromolecules, 147, 1285-1293.
• Mohanty, A. K., Vivekanandhan, S., Pin, J. M., & Misra, M. (2018). Composites from renewable and sustainable resources: Challenges and innovations. Science, 362(6414), 536-542.
• Morena, A. G., Bassegoda, A., Natan, M., Jacobi, G., Banin, E., & Tzanov, T. (2022). Antibacterial properties and mechanisms of action of sonoenzymatically synthesized lignin-based nanoparticles. ACS Applied Materials & Interfaces, 14(33), 37270-37279.
• Mugwagwa, L. R., & Chimphango, A. F. (2020). Enhancing the functional properties of acetylated hemicellulose films for active food packaging using acetylated nanocellulose reinforcement and polycaprolactone coating. Food Packaging and Shelf Life, 24, 100481.
• Nechita, P. (2020). Review on polysaccharides used in coatings for food packaging papers. Coatings, 10(6), 566.
• Nisar, T., Wang, Z. C., Yang, X., Tian, Y., Iqbal, M., & Guo, Y. (2018). Characterization of citrus pectin films integrated with clove bud essential oil: Physical, thermal, barrier, antioxidant and antibacterial properties. International journal of biological macromolecules, 106, 670-680.
• Ou, S., Wang, Y., Tang, S., Huang, C., & Jackson, M. G. (2005). Role of ferulic acid in preparing edible films from soy protein isolate. Journal of food engineering, 70(2), 205-210.
• Panahirad, S., Dadpour, M., Peighambardoust, S. H., Soltanzadeh, M., Gullón, B., Alirezalu, K., & Lorenzo, J. M. (2021). Applications of carboxymethyl cellulose-and pectin-based active edible coatings in preservation of fruits and vegetables: A review. Trends in Food Science & Technology, 110, 663-673.
• Poverenov, E., Zaitsev, Y., Arnon, H., Granit, R., Alkalai-Tuvia, S., Perzelan, Y., ... & Fallik, E. (2014). Effects of a composite chitosan–gelatin edible coating on postharvest quality and storability of red bell peppers. Postharvest Biology and Technology, 96, 106-109.
• Qaseem, M. F., Shaheen, H., & Wu, A. M. (2021). Cell wall hemicellulose for sustainable industrial utilization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 144, 110996.
• Qu, B., & Luo, Y. (2021). A review on the preparation and characterization of chitosan-clay nanocomposite films and coatings for food packaging applications. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications, 2, 100102.
• Rehman, A., Ahmad, T., Aadil, R. M., Spotti, M. J., Bakry, A. M., Khan, I. M., ... & Tong, Q. (2019). Pectin polymers as wall materials for the nano-encapsulation of bioactive compounds. Trends in Food Science & Technology, 90, 35-46.
• Shahbazi, M., Rajabzadeh, G., & Sotoodeh, S. (2017). Functional characteristics, wettability properties and cytotoxic effect of starch film incorporated with multi-walled and hydroxylated multi-walled carbon nanotubes. International journal of biological macromolecules, 104, 597-605.
• Sipponen, M. H., Lange, H., Crestini, C., Henn, A., & Österberg, M. (2019). Lignin for nano‐and microscaled carrier systems: Applications, trends, and challenges. ChemSusChem, 12(10), 2039-2054.
• Wang, H., Fei, S., Wang, Y., Zan, L., & Zhu, J. (2020). Comparative study on the self-assembly of pectin and alginate molecules regulated by calcium ions investigated by atomic force microscopy. Carbohydrate polymers, 231, 115673.
• Westerberg, N., Sunner, H., Gunnar, H., Mikaela, H., Martin, L., & Rasmuson, A. (2012). Separation of galactoglucomannans, lignin and lignin-carbohydrate complexes from hot-water-extracted Norway spruce by cross-flow filtration and adsorption chromatography. BioResources, 7(4), 4501-4516.
• Wu, L., Lv, S., Wei, D., Zhang, S., Zhang, S., Li, Z., ... & He, T. (2023). Structure and properties of starch/chitosan food packaging film containing ultra-low dosage GO with barrier and antibacterial. Food Hydrocolloids, 137, 108329.
• Xu, Y., Ren, X., & Hanna, M. A. (2006). Chitosan/clay nanocomposite film preparation and characterization. Journal of applied polymer science, 99(4), 1684-1691.
• Zhang, Y., Man, J., Li, J., Xing, Z., Zhao, B., Ji, M., ... & Li, J. (2022). Preparation of the alginate/carrageenan/shellac films reinforced with cellulose nanocrystals obtained from enteromorpha for food packaging. International Journal of Biological Macromolecules, 218, 519-532.
• Zhu, W., Zhang, D., Liu, X., Ma, T., He, J., Dong, Q., ... & Cai, J. (2022). Improving the hydrophobicity and mechanical properties of starch nanofibrous films by electrospinning and cross-linking for food packaging applications. LWT, 169, 114005.

Sinem Kurtuluş 

ECZACIBAŞI TÜKETİM ÜRÜNLERİ A.Ş.

Ar-Ge Ambalaj Geliştirme Uzman Yardımcısı