Yakın kızılötesi yansıtma spektroskopisi tarafından piliç

NIRLINE
Yakın kızılötesi yansıtma spektroskopisi tarafından piliç göğüs
etinin fiziksel, renksel ve duyusal özelliklerinin tahmini
KONU
Piliç göğüs etinin NIRS teknolojisi ile analiz değerlerinin tahmin
edilmesi
İLGİ
Yakın kızılötesi yansıtma spektroskopisi tarafından piliç göğüs
etinin fiziksel, renksel ve duyusal özelliklerinin tahmini
TERCÜME VE DERLEME
NIRLINE Uzmanı Sevcan ŞENTÜRK
ANAHTAR KELİMELER
Yakın kızılötesi spektroskopisi, piliç göğüs eti, renk, duyusal,
hassasiyet
KAYNAKÇA
• Chen, Y. R., R. W. Huffman, B. Park, and M. Nguyen. 1996.
Transportable spectrophotometer system for on-line
classification of poultry carcasses. Appl. Spectrosc. 50:910–
916.
• Chen, H., and B. P. Marks. 1998. Visible/near-infrared
spectroscopy for physical characteristics of cooked chicken
patties.
• J. Food Sci. 63:279–282.Cozzolino, D., I. Murray, and R.
Paterson. 1996. Visible and near infrared reflectance
spectroscopy for the determination of moisture, fat, and
protein in chicken breast and thigh muscle. J. Near Infrared
Spectrosc. 4:213–223.
YAYININ KAPSAMI
 Derlemedir
 Tercümedir
 Kişisel veya kurumsal değerlendirmedir
 Ürün Tanıtımıdır
ÖZET
SONUÇ
400-2500 nm dalga boyu aralığında kemiksiz piliç göğüs
etinin yakın kızılötesi spektroskopisi tarafından 2,4,6 ve 24
saatlik periyotlarda; pH, renk, kesme kuvveti gibi duyusal
özelliklerinin hızlı bir şekilde tayin edilebilirliliğinin fizibilitesi
yapıldı. NIR kısmi en küçük regrasyon (PLS) modelinde,
öngörülen kesme değerleri "yumuşak" ve "sert" olarak
%74.0 doğruluk payı ile örnek ağırlıkları 7,5 kg baz alınarak
sınıflandırıldı. Yumuşak bağımsız modelleme kullanılarak
ölçülen makaslar üzerinden geliştirilen model, sınıf
benzetme\prensip bileşenleri olarak yapılan analizler
(SIMCA-PCA) ile neredeyse aynı sınıflandırma başarısı
gösterdi.
Bu çalışma piliç göğüs etinin kesme kuvveti, renk, pH ve
göğüs kaslarında duyusal özelliklerin NIR spektroskopisi
tarafından tahmin edilebileceğinin fizibilitesini
göstermektedir. NIR tarafından tahmin edilen pH, renk
değeri (L*,a*, ve b*) ve kesme kuvveti gibi bireysel-duyusal
değerler, “Commission Internationale de I’Eclairage”
tarafından onaylanmıştır.
Giriş
«NIR Spektroskopisi kanatlı
et ürünlerinin güvenlik ve
kalite kontrol konularında
önemli uygulamalar
bulmuştur.»
Günümüzde, insanların yeterli ve dengeli
beslenebilmeleri için, hayvansal gıdalara
olan talepleri sürekli artmaktadır. Bu
duruma paralel olarak, hayvansal
üretimde verimliliği arttırmaya yönelik
çalışmalara gereksinim duyulmaktadır.
Hayvansal proteinler için en ucuz ve en
kısa zamanda üretebilen hayvanların
yetiştirilmesi, tüketici taleplerini
karşılamak için önemli bir yer tutmaktadır.
Piliç yetiştiriciliği bu yönden ilk sıralarda
yer almaktadır. Gelişmiş ülkelerin
çoğunda, tüketilen hayvansal proteinlerin
1/4 ile 1/3 oranında piliç ve piliç ürünleri
orijinli olduğu görülmektedir. Kırmızı ete
göre ekonomik üretime daha uygun olan
piliç eti üretimi, özellikle hayvansal
protein açığı bulunan ülkelerde daha çok
ilgi çekmektedir.
Tüketicilerin kanatlı hayvanların satın
alımına karar vermeden önce, dikkate
alacakları en önemli faktör; renk,
görünüm ve dokudur. Enstrumental’a ait
kesme kuvvetinin ve duyusal
değerlendirmeye ait tekniklerin ölçütü
Komisyon Internationalede l'Eclairage
(CIE) tarafından alınarak, kanatlı et kalitesi
hakkında güvenilir bilgi edinilebilir.
Ancak, bu teknikler için yıkıcı olan nokta
komisyona başvuru ve online bağlantı
için uygun zamanın olmayışıdır. Hızlı,
tahribatsız, doğru ve online kalibrasyon
çizgi tekniklerinin geliştirilmesi, işleme
verimliliğini artırmak için çok önemlidir.
Yakın kızılötesi spektroskopinin (NIRS),
kullanım kolaylığı ile nem tayininin hızlı
bir şekilde yapılacak olması, zamandan
tasarruf sağlayarak parazit artışını
engellemiş olacak, bu artışının
engellenmesi ise et örneklerinin renk
değişim tekniklerini hızlı bir şekilde
kontrol altına almayı sağlayacaktır.
Ayrıca bu çalışmada ticari bir durumu
simüle etmek için, piliç göğüs etleri farklı
zamanlarda işleme tabii tutuldu.
Enstürümantel doku tahmini ve kısmi en
küçük regresyon (PLS) kullanılarak, çiğ ve
pişmiş etleri arasındaki duyusal
özelliklerin karşılaştırılması yapıldı.
NIRLINE
Materyal ve
Yöntem
«Fiziksel analizler için sol
göğüs örnekleri kullnılarak,
önhazırlıklar yapıldı.»
Broyler Göğüs Örnekleri:
Sol Göğüs Üzerinde Ölçümler:
Bu çalışmada ticari olarak yetiştirilen 144
adet karma piliç kullanıldı. (n=144)
Karkasların, bir işletme tesisindeki
soğutucudan çıkarıldıktan sonra 15 dakika
içerisinde laboratuvara transferi yapıldı.
Transferi yapılan karkasların ortalama
ağırlığı 1,5 kg idi. Karkaslar; kemik sıyırma
işlemi sonrası, her bir grupta 36 adet
olmak üzere rastgele 2, 4, 6 ve 24 saatlik
4’er gruba ayrıldı.
Sol ham göğüs ön bölümünden, 38 mm
çapında bir parça NIRS’de analiz için
kesildi ve uygun kalınlıkta çekirdek
kırpmak için bir optik kuvars içerisinde
hücre bölümüne yerleştirildi. Hücre içine
yerleştirilen özlü göğüs etinden 5 mm
kalınlığında numune elde etmek için
keskin bir bıçak ile yatay bir konumda
dilimlendi. Çekirdeğin üst kısmı olan ham
bölüm atıldı.
2-h grubu için göğüs kasları, laboratuvara
ulaştıktan sonra 20 dakika içerisinde
kesildi. Daha sonra karkas 0 °C soğuk
odaya yerleştirildi ve buzlu kaplar içinde
tutuldu.
Renk Ölçümleri:
Hamm tekniği kullanılarak her bir karkasın
sol ve sağ taraf göğsü çıkarıldı. Sağ taraf
ayrı ayrı sızdırmaz etiketli polietilen bir
çanta içerisinde, -30 °C dondurucu içine
yerleştirildi.
Minolta CR-210 kolorimetri ile standart
beyaz seramik kabın içine yerleştirilen
örnek hücrenin, çalışma boyunca NIR
cihazında 3 kere renk ölçümü yapıldı. Her
numune için 3 kere ardışık okuma yapıldı
ve her bir örnek için ortalama analiz
değerleri alındı. Anlaşılabilir olması için
renk değerleri, CIE değerleri olan
parlaklık (L *) , kırmızı renk (a*) ve sarı
renk (b *) sembolleri ile ifade edildi.
NIRLINE
Materyal ve
Yöntem (devamı)
«Sol göğüs örnekler NIR
cihazında taranarak
spektrumlar elde edildi.»
NIRS / Görünür Ölçme:
pH Ölçümü:
Analiz için hazırlanan örnek hücreler bir
NIRS XDS tarafından tarandı. Örneklerden,
400-2500 nm dalga boyu aralığında olmak
üzere, toplam 32 tarama kaydedildi. Torba
içine yerleştirilen ham örnekler, 85 °C su
banyosunun içine daldırılarak, hızlı bir
şekilde pişirildi. Sıcak su banyosuna
daldırılan poşetler, soğuması için musluk
suyuna tutuldu. Musluk suyunda torba
soğutulduktan sonra, pişirilmiş örnekler
torbadan çıkartıldı ve NIR cihazında
ölçüldü. Ölçüm sonrası elde edilen
spektrumlardan WinISı yazılımı
kullanılarak, .pca ve .eqa dosyaları
oluşturuldu.
Gıdanın renk, tat ve aroma gibi kalite
özellikleri, pH'nın değişimi ile farklılıklar
gösterebilir.
pH ölçümleri kemik sıyırma işlemlerinden
hemen sonra ham göğüs etinin sol kas
bölümünden kesilmiş parçaları üzerinden
yapıldı. Alikotlar 5 mM, iyodoasetik asit
(sodyum tuzu) 25 mL ve 150 mM KCI
olmak üzere, bu asitler 50 mL'lik bir
plastik test tüpüne yerleştirildi ve PT
10/35 politron mikseri kullanılarak
homojenleştirildi. Sentron 2001 model
pH ölçer cihazda, pH değerleri
kaydetmeden önce, bu cihaz elektrot
distile su ile durulandı ve yumuşak doku
kağıt ile kurutuldu.
NIRLINE
Sağ Göğüs Kasları
Ölçümleri
«Duyusal analizler için sağ
göğüs kasları kullanıldı.»
Pişirme: Ayrı bir şekilde torbalanmış ve
dondurulmuş sağ göğüs örnekleri,
maksimum 80 °C göğüs iç sıcaklığı elde
etmek için, yaklaşık 25 dakika boyunca 85
°C su içerisine daldırılarak pişirildi.
Pişirmeden sonra, torba içerisinde oluşan
sıvıyı boşaltmadan önce, torba yaklaşık 5
dakika bekletilerek, örneklerin
temperleşmesi sağlandı. Piliç göğüs
etlerinin pişirme verimini tahmin etmek
için, örnek dondurulmadan önce tartıldı
ve pişirildikten sonra tekrar tartıldı.
Pişirme verimi, ham ağırlık/pişmiş×100
olarak ifade edildi. Pişmiş göğüs
etlerinden duyusal ve enstrümantal
değerlendirmeler için kesitler alındı.
Kasların ön ve arka uçları atıldı. 1,9 cm
genişliğinde piliç göğüsleri iki şerit halinde
kesilerek kas lifleri çıkarıldı. Bir şerit
enstrümantal değerlendirmesi için
kullanıldı. İkinci şerit ise duyusal
değerlendirme için kullanıldı.
Duyusal Değerlendirme: Duyusal analiz
panelinde yer alan 9 üye, “Lyon ve Lyon
1997 ”de belirtilen duyusal sözlüğü
kullanarak, farklı periyotlarda pişirilen 2
farklı örneği değerlendirdi Panelistler, 115 arasında değişen puanlama yöntemini
kullanarak her bir niteliğin lezzet ve doku
açısından değerlendirmesini yaptı. Bu
değerlendirmede dikkat edilen nokta
örneklerin 20 dakikalık aralıklarla ikram
edilmesi ve her örnekten sonra su, elma
ve tuzsuz kraker ile ağız temizliğinin
yapılması idi. Bu şekilde tatlar ve dokular
birbirine karıştırılmadı, her örneğin ayrı
bir şekilde tadına varıldı.
NIRLINE
Sağ Göğüs Kasları
Ölçümleri
«Sağ göğüs kasları
üzerinden kesme kuvveti
ölçüm sınıflandırması
yapıldı.
Kesme Kuvveti Ölçümü: Sağlam şeritler
enstrümantal değerlendirme kapsamına
alınması için 3 saat içinde pişirildi ve
paylaşıldı. Oda sıcaklığında bekletilen
örnekler Warner-Bratzler kesme bıçağı ile
(1 mm kalınlığında) kas liflerinin boyuna
gelecek şekilde kesildi. Bu işlem sonunda
numunelerin test hızı 4,2 mm/s, dalga
boyu aralığında kat ettiği mesafe 55 mm
ve kalibrasyon mesafesi 1 mm oldu.
Şeritleri kesmek için ölçülen maksimum
kuvvet, kilogram olarak ifade edildi. Her
bir pişmiş göğüs için, tek bir şerit 2 kere
makaslandı ve maksimum kuvvetlerin
ortalaması veri analizi için kullanıldı.
Veri Analizi İçin Kemometrik Model: Piliç
göğüs eti ve kaslar için oluşturulan 4
grubun NIR analiz spektrumları,
regresyon ve temel bileşenler analizi
(PCA-PLS) denklemleri kullanılarak,
WinIsi programı aracılığıyla tek bir
dosyada toplandı. Kalibrasyon setleri için
144 adet piliç göğsü NIR spektrumu
kullanıldı. Kalibrasyon modellerinde
numune analizleri 400-2500 nm dalga
boyu aralığında iyi sonuçlar
verdi.Sınıflandırma modeli ise 2 set
şeklinde yapıldı. Bu bağımsız modelleme
PCA denklemine dayalı olarak “yumuşak”
ve “sert” şeklinde kategorize edilerek,
kalibrasyonlar geliştirildi.
NIRLINE
Piliç Göğüs Etinde Ham Kasların NIR Spectra ile "Yumuşak" ve
"Sert" Olarak Sınıflandırılması
«NIRS sisteminde
kalibrasyon oluştururken
piliç göğüs örnekleri
“yumuşak” ve “sert” başlığı
altında 7,5 kg baz alınarak
sınıflandırıldı.»
Piliç göğüs eti kasları WB kesme kuvveti
değeri tahminlerine göre “yumuşak” ve
“sert” olarak sınıflandırıldı. Kümes
hayvanlarında doğrulama için
sınıflandırma ölçütü 2 tip olarak yapıldı.
Birinci tip; “sert” ve “yumuşak” kriterleri
arasındaki ayırt edici değer 7,5 kg olarak
belirlendi. İkinci tip ise; 6,5 kg altındaki
aralık “yumuşak” ya da 9,0 kg üzeri aralık
ise “sert” olarak kabul edildi.
Duyusal bir ölçekte hazırlanan
numuneler "çok yumuşak«tan (<3,6 kg)
“çok sert”e (>12,6 kg) doğru rapor edildi.
Bu rapor edilen sonuçlar Tablo 1‘de
özetlenmektedir. Kalibrasyon setinde
bulunan kesme değeri 7.5 kg’dan az olan
34 numuneden 26’sının (%76.5) kesme
değerinin 7.5 kg’den az olacağı tahmin
edilmişti. Kalibrasyon setinde bulunan
kesme değeri 7.5 kg’dan fazla olan, 14
numuneden %71.4’ünün kesme
değerinin 7.5 kg’den fazla olacağı tahmin
edilmişti. Bu nedenle, 7,5 kg ölçüte göre
yapılan sınıflandırmanın genel doğruluğu
% 74.0 idi.”Yumuşak” ve “sert” olarak
yapılan sınıflandırma aralığı daralmış
olsaydı,doğru sınıflandırma yüzdeliği
%74’ten %32’ye gerilemiş olurdu.
Tablo 1
Kriter2
Yumuşak = < 7.5 kg
Sert = > 7.5 kg
Yumuşak = < 6.5 kg
Sert = > 9.0 kg
Model3
PLS
SIMCA/PCA
PLS
SIMCA/PCA
Etin “Yumuşak”
sınıflandırması (%)
76.5
82.4
63.3
83.3
Etin “Sert”
sınıflandırması (%)
71.4
57.1
11.1
44.4
Ortalama (%)4
74.0
70.0
37.2
63.9
NIRLINE
NIR Spektra ile pH, CIE L * a * b * Renk, Pişirme Verimi,
Kesme Değeri ve Duyusal Özelliklerin Tahmini
«NIR teknolojisi piliç göğüs
etinin kalitesini belirlemek
için, duyusal ve fiziksel
özelliklerinin tahmin
edilmesinde kullanılabilir.»
Kısmi en küçük kareler regresyon
Tablo 2
modellerinde, datalara ait parametrelerin
Piliç Göğüs Eti Optimal Kalibrasyon set Validasyon set
farklı spektral bölge ve çeşitlilik açısından
Karakteristik faktörler
R2
RMSEC R2
RMSEV
geliştirilmesi için 24 adet değişken
Ham et
kullanıldı. Bu değişkenler genellikle 400pH
6*
0.68 0.11
0.91
0.15
L*
değeri
8*
0.84
1.19
0.94
1.21
2500 nm dalga boyu aralığında güvenilir
a*
değeri
11**
0.83
0.42
0.38
0.87
sonuçlar verdi. Ham piliç eti göğüs
b*değeri
6*
0.78 0.66
0.80
0.95
örneklerinde 24 adet değişken için NIR
Pişmiş et
modeli ve kalibrasyon doğrulama
Pişirme verimi (%) 3*
0.66 2.42
0.49
2.67
istatistikleri Tablo 2’de özetlenmiştir.
Kesme değeri (kg) 5**
0.45 2.35
0.29
2.65
Duyusal
lezet
Her bir değişken parametre için, çapraz
Et suyu
4*
0.20 0.78
0.37
0.71
doğrulama ile belirlenen kalibrasyon
Piliç eti
4*
0.18 0.54
0.38
0.45
kümesinde en ideal değer 2 ile 11
Yaş tüyler
5*
0.29 0.80
0.62
1.20
arasında değişmektedir.
Kan serumu
2*
0.13 1.36
0.49
0.90
Sonuç olarak bu çalışma; piliç göğüs etinin Tatlı
2*
0.02 0.86
0.05
0.64
Tuzlu
3**
0.12 0.83
0.21
0.73
kesme kuvveti, renk, pH ve göğüs
Ekşi
3*
0.17 0.87
0.43
0.70
kaslarında duyusal özelliklerin NIR
Duyusal doku
spektroskopisi tarafından tahmin
Esneklik
4*
0.27 0.99
0.15
1.65
edilebileceğinin fizibilitesini
Yapışkanlık
6*
0.30 1.42
0.38
2.04
göstermektedir. NIR teknolojisi piliç göğüs Sertlik
5*
0.21 1.23
0.45
1.14
etinin kalitesini belirlemek için, duyusal
Nem
4*
0.21 0.81
0.42
0.79
Partikül
ve fiziksel özelliklerinin tahmin
5*
0.24 0.88
0.37
1.11
büyüklüğü
edilmesinde kullanılabilir.
Bolus büyüklüğü 5**
0.18 0.94
0.29
0.97
Bias
Ratio
0.027
1.14
0.114
1.76
-0.321
1.27
-0.155
1.47
-0.532
1.02
0.322
1.18
-0.106
0.78
0.108
0.80
-0.782
0.56
-0.312
0.71
0.049
1.00
0.056
0.85
-0.193
0.82
0.490
0.82
-0.005
0.77
-0.006
0.72
-0.041
0.79
0.224
0.83
0.224
0.93
5*
0.28
1.21
0.63
1.30
-0.006
0.81
Metalik
4*
0.24
1.21
0.79
1.20
-0.496
0.63
Yağ
3**
0.24
0.96
0.09
0.95
0.538
0.80
Çiğnenebilirlik
Test sonrası
NIRLINE

Download Report