Portakal kabuğu atıklarından üretilen biyokompozit ambalaj filminin aflatoksinlere karşı etkisinin incelenmesi

Öz

Bu çalışmada yenilikçi bir ürün olarak, portakal kabuğu atıklarından üretilen biyokompozit ambalaj filmine, aflatoksin önleyici özellik kazandırılması üzerinde durulmuştur. Biyokompozit filmin içeriğini portakal kabuklarından elde edilen pektin jeli, termoplastik nişasta ve kil oluşturmaktadır. Biyokompozit film, aflatoksinleri inhibe etmek üzere, enterik kaplamalarda kullanılan aktif bir ilaç malzemesi olan Selüloz Asetat Ftalat (CAP) ile daldırma yöntemiyle kaplanmıştır. Aflatoksin oluşumunun belirlenmesinde hedef gıda olarak kuru üzüm kullanılmış, sterilize edilen kuru üzüm örneklerinde toplam aflatoksin analizi (B1, B2, G1, G2) yapılarak, başlangıç aflatoksin miktarı (mg/g üzüm) belirlenmiştir. Aflatoksin konsantrasyonunun belirlenmesinde ekstraksiyon yöntemi kullanılmış ve analiz fluorometrik test cihazıyla yapılmıştır. Filmlerin kuru üzümde mevcut aflatoksinlere ve yeni aflatoksin oluşumuna etkisinin belirlenmesi için iki set deney yapılmış, yeni toksin oluşumunun belirlenebilmesi için de Aspergillus parasiticus kullanılmıştır. Altı kuyucuklumikroplate konulan kuru üzüm örneklerinin üzerleri biyokompozit film, CAP kaplanmış biyokompozit film ve karşılaştırma amaçlı olarak ticari ambalaj filmi ile kaplanmış ve 25 °C’de 5 gün süre ile inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonrası kuru üzümlerde de aflatoksin analizi yapılarak başlangıç değerleriyle birlikte irdelenmiştir. Sonuçlara göre CAP ile kaplamanın biyokompozit ambalaj filminin aflatoksin ve üretimi üzerindeki inhibisyon etkisini arttırdığı belirlenmiş, CAP kaplı biyokompozit filmin yeni aflatoksin oluşumunun önlenmesi açısından ticari ambalaj filmine göre daha etkin olduğu saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Aflatoksin,Biyokompozit film,Portakal kabuğu,Selüloz asetat ftalat

Effect of orange peels waste derived biocomposite film against aflatoxins

Abstract

The aim of the study is to add an aflatoxin inhibition propertyto a novel biocomposite packaging film which is derived from orange peels waste and including thermo plastic starch and clay. Biocomposite film was coated with, Cellulose Acetate Phthalate (CAP), an enteric coating used as an active pharmaceutical ingredient, for aflatoxini nhibition. Total aflatoxin (B1, B2, G1, G2) analysis was realized on sterilized dry raisins. Before the test, all the dry raisins were sterilized and their initial total aflatoxin content (mg/g raisin) was determined. Then, a group of sterilized dry raisin were contaminated with Aspergillus parasiticus. Both sterilized and contaminated dry raisins were covered by the testing films and incubated at 25 °C forfivedays. After five days, final total aflatoxin contents in sterilized and contaminated dry raisin were measured to determine the existing aflatoxin and new aflatoxin growth, respectively. Total aflatoxin content was measured by a fluorometricmycotoxin test equipmentafterextraction. Resultsshowthat CAP has increased the inhibition effect of biocomposite film against existing aflatoxin and new synthesis. In addition to this, it was observed that CAP is more effective to new aflatoxin synthesis than commercial packaging film.

Keywords

• Aflatoxin,Biocomposite film,Cellulose acetate phthalate,Orangepeel

Kaynakça

1. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. “Ambalaj Bülteni”. http://www.csb.gov.tr/db/cygm/editordosya/2013_ambalaj_bulteni.pdf (16.03.2016).
2. Anastas PT, Zimmerman JB. “Design through the 12 principles of green engineering”. Environmental Science Technology, 37(5), 94-101, 2003.
3. Mangiacapra P, Gorrasi G, Sorrentino A, Vittoria V. “Biodegradable nanocomposites obtained by ball milling of pectin and montmorillonites”. Carbohydrate Polymers, 64(4), 516-523, 2006.
4. Fishman ML, Coffin, DR, Konstance RP, Onwulata CI. “Extrusion of pectin/starch blends plasticized with glycerol”. Carbohydrate Polymers, 41(4), 317-325, 2000.
5. Fishman ML, Coffin, DR, Onwulata CI, Konstance RP. “Extrusion of pectin and glycerol with various combinations of orange albedo and starch”. Carbohydrate Polymers, 57(4), 401-413, 2004.
6. Fishman ML, Coffin, DR, Onwulata CI, Willett JL. “Two stage extrusion of plasticized pectin/poly (vinyl alcohol) blends”. Carbohydrate Polymers, 65(4), 421-429, 2006.
7. Koubala BB, Mbome LI, Kansci G, Mbiapo FT, Crepeau MJ, Thibault, JF, Ralet MC. “Physicochemical properties of pectins from ambarella peels (spondias cytherea) obtained using different extraction conditions”. Food Chemistry, 106(3), 1202-1207, 2008.
8. Schiewer S, Patil S. “Pectin-Rich fruit wastes as biosorbents for heavy metal removal: Equilibrium and kinetics”. Bioresource Technology, 99(6), 1896-1903, 2008.

9. TÜİK. “Meyveler, İçecek ve Baharat Bitkilerin Üretim Miktarları”. http://www.tuik.gov.tr/PreIstatistikTablo.do?istab_id=1564 (16.03.2016).
10. Appendini P, Hotchkiss JH. “Review of antimicrobial food packaging”. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 3(2), 113-126, 2002.
11. Çağrı A, Üstünol Z, Ryser ET. “Antimicrobial, mechanical, and moisture barrier properties of low pH whey protein-based edible films containing p-amino benzoic or sorbicacids”. Journal of Food Science, 66(6), 865-870, 2001.
12. Falguera, V, Quintero, JP, Jimenez, A, Munoz, JA, Ibarz A, “Edible films and coatings: structures, active functions andtrends in their use”. Trends in Food Science & Technology, 22(6), 292-303, 2011.
13. Kuorwel K, Cran MJ, Sonneveld K, Miltz J, Bigger SW. “Antimicrobial activity of natural agents coated on starch-based films against staphylococcusaureus”. Journal of Food Science, 76(8), 531-537, 2011.
14. Demirel R, Sarıözlü, NY. “Mycotoxigenic moulds and mycotoxins in flours consumed in Turkey”. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(8), 1577-1584, 2014.
15. Abrunhosa L, Morales H, Soares C, Calado T, Vila-Chã AS, Pereira M, Venâncio A. “A review of mycotoxins in food and feed products in portugal and estimation of probable daily ıntakes”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 56(2), 249-265, 2016.
16. Türk Gıda Kodeksi Bulaşanlar Yönetmeliği. “Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı”. Ankara, Türkiye, 28157, 2011.
17. Manso S, Pezo D, Gomez-Lus R, Nerin N. “Diminution of aflatoxin B1 production caused by an active packaging containing cinnamon essential oil”. Food Control, 45, 101-108, 2014.
18. Quiles JM, Manyes L, Luciano FB, Mañes J, Meca G. “Influence of the antimicrobial compound allyl isothiocyanate against the aspergillus parasiticus growth and its aflatoxins production in pizza crust”. Food and Chemical Toxicology, 83, 222-228, 2015.
19. Wang, H, Xiangyu J, Haibo W. "Modified atmosphere packaging bags of peanuts with effect of inhibition of aflatoxin growth". Journal of Applied Polymer Science, 131(8), 1-6, 2014.
20. Coffin DR, Fishman, ML. “Physical and mechanical properties of highly plasticized pectin/starch films”. Journal of Applied Polymer Science, 54(9), 1311-1320, 1994.
21. Cho CW, Lee DY, Kim CW. “Concentration and purification of soluble pectin from mandarin peels using crossflow microfiltration system”. Carbohydrate Polymers, 54(1), 21-26, 2003.
22. Çokaygil Günkaya Z. Portakal Kabuklarından Biyobozunur Nanokompozit Film Üretilmesi ve Gıda Ambalajı Olarak Değerlendirilmesi. Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye, 2013.
23. Çokaygil Günkaya Z, Banar M, Seyhan AT. “Orange peel-derived pectin jelly and corn starch-based biocomposite film with layered silicates”. Journal of Applied Polymer Science, 131(16), 1-12, 2014.
24. Kibbe AH. Handbook of Pharmaceutical Excipients. 3rd ed. Washington, DC, Pharmaceutical Press, 2000.