Kekik ve Isırgan Extratları Kullanılarak Antibakteriyel Plastik Ambalaj Üretimi

9,10,11,12 Sınıflar Kategorisinde 3. Furkan Er

PROJE ADI: KEKİK (Thymus vulgaris) ve ISIRGAN (Urtica dioica) EXTRATLARI KULLANILARAK ANTİBAKTERİYEL PLASTİK AMBALAJ ÜRETİMİ

PROJENİN AMACI

Genelde plastikler petrol rafinerilerinde kullanılan ham petrolün işlenmesi sonucu arta kalan malzemelerden elde edilir ve bu maddelerin atıklarının uzun yıllar doğada kalması büyük çevre sorunlarına neden olmaktadır. Günlük hayatta kullanılan ve üretilen polimer içerisinde bulunan kanserojen maddelerin tersine gıdaların güvenli bir şekilde saklanabilmesi için sağlıklı - antibakteriyel ve doğaya zarar vermeyen biyoçözünür bir plastik yapımı amaçlanmaktadır.

GİRİŞ

Plastik, karbon (C) hidrojen (H), oksijen (O),azot (N) ve diğer organik ya da inorganik elementler ile oluşturduğu monomer adı verilen, basit yapıdaki moleküllü gruplardaki bağın koparılarak, polimer adı verilen uzun ve zincirli bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen isimdir. Plastiklerin gıda sektöründe kullanımı oldukça yaygındır fakat plastiklerin hem sağlığımıza hem de çevremize zarar vermektedir. Plastik ürünler, insan sağlığını doğrudan etkilemektedir. Yapısında yer alan ve sonradan katılan yüzlerce kimyasal madde insan sağlığını ciddi anlamda tehdit etmektedir.

ISIRGAN OTU

İlkbahar mevsiminde tarla kenarlarında ve viraneliklerde yetişir. Isırgan lifi, doğal antibakteriyel antiseptik, antivirutik özellikleri vardır. Ayrıca; Çok güçlü anti-oksidan etki gösterdiği bilinmektedir.
KEKİK

Tohumlarının çok küçük olması nedeniyle özel fideliklerde tohumların çimlenmesi sağlanarak fide elde edilmesi uygundur. Kekik güçlü bir antimikrobiyal aktivite göstermekte olup bakteri oluşumunu engellemektedir. Kekik antiseptik (mikrop kırıcı) bir bitkidir.

MATERYAL-YÖNTEM
Nişasta: Polimerleştirici olarak kullanılacak malzeme.

Hidroklorik Asit: 0,1M nişastanın, extratın içinde çözülmesini kolaylaştırmak için kullanılan çözeltidir.

Sodyum Hidroksit çözeltisi: 0,1M sodyum hidroksit çözeltisi, asidik halde olan polimeri nötr (ph=7) hale getirmek için kullanılan çözeltidir. (yaklaşık olarak HCl kadar konulur.)

Gliserin: Oluşan polimeri elastik hale getirmek için kullanıldı.
Isırgan ve Kekik Bitkilerinden Aromatik Sıvı ve Uçucu Yağların Soxhlet Ekstraksiyon

Yöntemiyle Elde Edilmesi:

Yapılışı:

Isırgan ve kekik bitkisinin aromatik suyunu elde etmek için çözücü ekstraksiyonu yöntemi kullanıldı. 20 gram ısırgan 150 ml su ile birlikte balona konulup karışım soxhlet cihazına yerleştirildi. Yağ banyosunda 4 ile 6 saat ekstraksiyona devam edildi. Deneyde 20 gram ısırgandan 100 ml aromatik su ve 2 ml uçucu yağ elde edildi.

Aynı şekilde 20 gram kekik 150 ml su ile birlikte balona konulup karışım soxhlet cihazına yerleştirildi. Yağ banyosunda 4-6 saat ekstraksityona devam edildi. Deneyde 20 gr kekikten 112 ml aromatik su elde edildi.

Kekik Extratı: Antibakteriyal özellik için polimer içine konulan sıvıdır. Isırgan Extratı: Antibakteriyal özellik için polimer içine konulan sıvıdır

Şekil-1: Soxhlet ekstraksiyonu BİYOPLASTİĞİN ÜRETİMİ

Üç ayak (saç ayak) olarak tanınan malzemenin altına ispirto ocağı yerleştirildi ve üzerine bir beherglas konuldu. İçine 5 gr nişasta ve üzerine hazırlanan extratların (ısırgan ve kekik) herhangi birinden sırasıyla 50 ml eklenerek ayrı ayrı işlem yapıldı. Üzerine hazırlanan 0,1M Hidroklorik Asit’ten 6 ml eklendi ve karıştırılmaya başlandı. Ardından 6 ml gliserol ilave edildi ve tekrar karıştırıldı. İspirto ocağı yakılarak sterilasyon kurallarına uygun şekilde ısıtılmaya başlandı. Bu şekilde 30 dk ısıtıldıktan sonra asidik polimeri nötralize etmek için üzerine 0,1 M NaOH ( Sodyum Hidroksit) çözeltisi (yaklaşık olarak 6 ml kadar) eklendi. 2

ph=7 yani nötr oluncaya dek bu işlem pH metre ile kontrol edildi. pH 7 olduğunda işlem sonlandırılarak karışım kalıplara döküldü ve kurumaya bırakıldı.

KONTROLLÜ DENEY

Kalıplardaki biyoplastikler 2 gün içinde kuruduktan sonra hazırlanan plastiklerin antimikrobiyal etki gösterip göstermediklerini anlayabilmek için bu plastiklerin içerisine ekmek dilimleri yerleştirildi. Bunun için kullanılan deney grupları;

2 adet kekik ekstratı içeren plastik kalıplar içine ekmek dilimleri
2 adet ısırgan ekstratı içeren plastik kalıplar içine ekmek dilimleri
2 adet dışarıdan satın alınmış ve içeriği kimyasal olan plastik kap içine ekmek dilimleri 1 adet açık havada bırakılmış ekmek dilimi
2 adet buzdolabı poşeti içine yerleştirilmiş ekmek dilimleri kullanıldı.
Oda sıcaklığı 25- 26 0C olarak kaydedildi.

SONUÇ ve TARTIŞMA

4. gün sonunda dışarıda açık bırakılan ekmek dilimi üzerinde küflerin oluştuğu ve yayılmacı bir eğilim gösterdikleri tespit edildi.

5. Gün sonunda kimyasal içeren plastik kap içerisindeki ekmeğin ve buzdolabı poşetindeki ekmeğin kötü kokmaya başladığı ve de küflendiği gözlendi.

7. Gün sonunda kekik ve ısırgan içeren plastik ambalajlarımızda herhangi bir küflenme olmamasına karşın ısırgan içeren plastikteki ekmeğin sertleştiği gözlemlendi.

10. gün sonunda ısırgan içeren biyobozunur plastik kapların içerisinde de küflerin oluşmaya başladığı gözlemlendi.

12. gün sonunda kekik içeren biyobozunur plastik kapların içerisinde de küflenme oluştu.

Gerçekleştirdiğimiz bu deneyde kekik ve ısırgan içeren biyoplastik kaplarımızda küflenmenin uzun süre olmayışı bize bu bitkilerin ekstratlarıyla üretilecek olan plastik kapların yiyeceklerimizin daha uzun ömürlü olmasını sağlayacağı konusunda bir fikir verdi. Projemizin ilerleyen aşamalarında bu üretilen plastiğin günlük hayatta kullandığımız plastik saklama kaplarının yerini alması hatta pazar poşetlerinin de bu yöntemle üretilebilmesini hedefliyoruz.

 

 

KAYNAKLAR

 Coşkun F.; 2006 ,; Gıdalarda Bulunan Doğal Koruyucular,; Tekirdağ Ziraat fakültesi Gıda mühendisliği Bölümü,; 1-7

 Gümüşderelioğlu M.; Bilim Ve Teknik Aralık 2012 Biyoplastikler ; 76-79
 Kalkan I.; Yücecan S.; 2013, Stability of Dietary Phenolics and Antioxidant Properties

of Vegetables Depends on Cooking Methodology, Mevlana üni., 1-9

 Yılmaz M. Beyatlı Y. Biyoplastik: Poli-β-Hidroksibütirat (PHB)1; 2012; 1-4

Zeytin T. A.; Ergün N.; Çevik A. A.; Özçelik H.; 2008, Isırgan Otu Kaynatılıp İçilmesi Sonucu Meydana Gelen Bilinc Durum Değişikliği ve Gecikmiş Ciddi Alerjik Reaksiyon.; Osmangazi üni.; 1-3

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jf0108765; son erişim tarihi: 30/11/2013; 15:53

http://www.deepdyve.com/lp/elsevier/polyphenols-content-and-antioxidant capacity- of-eggplant-pulp1vmqcELOBE?articleList=/search%3Fquery%3Deggplant% 2Bantioxidant; son erişim tarihi: 29/11/2013; 13:25