Yoğurdun bozulmasını algılayan akıllı malzeme kullanılarak yoğurt ambalajının geliştirilmesi

Abstract

Malzeme teknolojisinin hızla ilerlemesi çeşitli malzeme gruplarının ortaya çıkmasına neden olmuştur. Akıllı ve aktif malzemeler teknolojinin bu hızlı gelişiminde önemli bir yer almıştır. Bu malzemelerin kullanım alanlarının artması çeşitli pazarlarda dikkat çekmiştir. Bu alanlardan bir tanesi de ambalaj sektörüdür. Çeşitli ambalajlama teknikleri sayesinde ürünlerin tazelik, zaman-sıcaklık, oksijen ve karbondioksit oluşumu tüketiciye haber verilmekte ve tüketici bilinçlendirilmektedir. Bu bilgiler akıllı ambalajlama teknikleriyle sağlanmaktadır. Türkiye ve dünyada önemli besin maddeleri arasında sayılan ve fermente süt ürünü olan yoğurdun tüketiminin fazla olması ambalajlamada göz önüne alınacak unsurların en başındadır. Bu besin maddesinin bazı zararlı katkılar ile raf ömürlerinin arttırılması, bilinçlenen tüketici grubuyla birlikte doğal yoğurdun tercih edilmesini sağlamıştır. Doğal yoğurtta serumun oluşması ise bir dezavantaj oluşturmaktadır. Bu araştırmada; doğal yoğurtta oluşacak serum ile etkileşen ve sonuç olarak yüzeyinde renk değiştirmesine neden olan akıllı ambalaj malzemesi üretilmiştir. Muhafaza kaplarının üretilmesinde kullanılacak olan akıllı ambalaj malzemesinin oluşturulmasında, polipropilen polimeri ve katkı malzemesi olarak kalsine edilmiş kaolen organik maddesi kullanılmıştır. Üretilen akıllı ambalaj deney örnekleri üzerinde mekanik, fiziksel, ısıl ve renk değişim özelliklerini belirlemek amacıyla analizler yapılmıştır. Tüm bu analizler sonucunda üretilen akıllı ambalaj malzemesinin polipropilen içerisine katılan kaolen dolgusu ile ısıl özelliklerinin değiştiği, renk değişiminin oluştuğu, içyapıdaki kaolen dağılımının artmasıyla nem emiciliğinin arttığı saptanmıştır. Akıllı ambalaj deney örneklerinin mekanik deneylerinin sonucunda renk değişiminin artmasıyla birlikte mukavemetin arttığı, kopma uzamasının belirgin şekilde azaldığı gözlemlenmiştir. Darbe deneyi sonucunda akıllı malzemelerin ise enerji emiliminin azaldığı ve malzemenin daha kırılgan olduğu gözlemlenmiştir.

Developments in the materials science technology have caused to create different kinds of material groups. Smart and active materials play a major role in rapid revolution of this technology. Increasing in the usage area of these materials has been of interest in various markets. One of the market is packaging industry. Freshness, time-temperature and occurrence of the oxygen and carbon dioxide is reported to consumer and the consumer is made conscious by different packaging techniques. These are provided by the smart packaging processes. More consumption of the yoghurt that is considered as an important food material and is fermented milk product in Turkey and all over the world is one major phenomenon to be taken in the account in packaging. Increase of the yoghurt’s shelf life by including some harmful additives has provided that natural yoghurt is preferred by conscious consumer population. Natural yoghurt resulting serum existence is disadvantage. In this study, smart material which has an interaction with serum in the natural yoghurt and resulting color change in the package material was produced. Through the preparation of smart material composition polypropylene thermoplastic grade has been employed and an organic material calcined kaolin has been used as an additive. Mechanical, physical, thermal and visual characteristics of produced smart material test specimens were investigated following experimental test procedure. According to these test results after addition of the kaolin into polypropylene resin, change in thermal properties, color change on the smart package material was observed. With increase of the kaolin distribution in structure of the polypropylene moisture absorbency was observed. Resulting mechanical test of smart packaging test specimens showed that with the increase in color change in test specimens, increase in strength of packaging material and significant decrease in elongation at break was observed. As a result of impact strength test energy absorption of test specimens decreased with the increasing color change and smart packaging material showed more brittle behavior.