Türkiye'nin farklı coğrafi bölgelerine ait natürel sızma zeytinyağı örneklerinin yağ asidi ve sterol bileşenleri ile yakın kızılötesi spektrumları arasındaki ilişkiler
Relationships between fatty acid and sterol compositions and near infrared spectra of extra virgin olive oil samples from different geographical regions of Turkey
Yazar: GİZEM ÖZİNANÇ
Danışman: PROF. DR. NEVİM SAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Kimya = Chemistry

Özet:
Natürel sızma zeytinyağı (EVOO), diğer yağ türleri arasında en sağlıklı yağ olarak bilinir. Bu nedenle tüketicilerin zeytinyağına olan ilgisi her geçen gün artmaktadır. Yağın kalitesinin belirlenmesi ise hem üretici hem de tüketiciler açısından önem arz etmektedir. Yağ kalitesi ve duyusal özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan geleneksel metotlara karşı daha hızlı, çevreci ve karmaşık olmayan Fourier Dönüşümlü Yakın Kızılötesi Spektroskopisi (FT-NIR)'nin kullanımı her geçen gün yaygınlaşmaktadır. FT-NIR spektroskopisi, üretim hattına bağlanabilir olmasından dolayı, on-line analiz imkanı sunarak üretim hattında meydana gelebilecek problemlerin önüne önceden geçilebilmesine olanak sağlamaktadır. Son zamanlarda kemometrik yöntemlerin spektroskopik yöntemlerle bir arada kullanılması ile elde edilen modellerin, zeytinyağının kantitatif analizi için büyük gelişme sağladığı görülmüştür. 
Bu çalışmada 21 farklı çeşit olmak üzere 4 coğrafi bölgeden elde edilen 73 adet EVOO numunesinin FT-NIR spektrumu, sterollerin literatürde ilk kez hızlı bir şekilde ölçülmesi için kısmi en küçük kareler regresyon (KEKKR) modelleri geliştirilmiştir. Model doğrulamasının sonuçları, EVOO numunelerinin toplam sterol içeriğinin yüksek tahmin yeteneği ile analiz edilebileceğini göstermiştir (Rp2 = 0.839, RMSEP = 192 mg/kg, RPD= 2.64). Bununla birlikte, bireysel sterol formlarının tahmin modelleri kötü sonuç vermiştir. Heptadekanoik ve eikosenik asitler haricinde, EVOO'larda bulunan majör yağ asitlerinin tayin edilmesi için sırasıyla 0.716-0.997 ve 2.02-17.6 arasında değişen Rp2 ve RPD değerlerine sahip tahmin yeteneği iyi olan modellerin oluşturulabileceği görülmüştür. Yağ asitleri, SFA (Rp2 = 0.998, RMSEP =% 0.102, RPD = 21.8), MUFA (Rp2 = 0.997, RMSEP =% 0.255, RPD = 18.7) ve PUFA (Rp2 = 0.998, RMSEP =% 0.147, RPD = 25.1) olarak doymamışlık derecelerine göre gruplandırıldığında daha iyi model performansları elde edilmiştir.
Sonuç olarak, bu çalışma, kemometrik analizlerle kombine edilmiş FT-NIR spektroskopisinin; zeytinyağı üreticilerinin zeytinyağlarının toplam sterolleri ve yağ asitleri bileşenlerini basit, hızlı ve eşzamanlı olarak nicelleştirmeleri için kolayca adapte edebilen güçlü bir analitik yöntem olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Extra virgin olive oil (EVOO) is known as the most healthy oil among other oil types. For this reason, consumers' interest in olive oil increases day by day. Determination of the quality of oil is important both for producers and consumers. The usage of Fourier transform near infrared spectroscopy (FT-NIR), which is faster and more environmentally friendly and uncomplicated against conventional methods of determining oil quality and sensory properties, is becoming more and more common. FT-NIR spectroscopy is able to connect to the production line therefore it offers online analysis capability, allowing you to advance the problems that may occur in the production line. Recent models obtained by combining chemometric methods with spectroscopic methods have shown great improvement in the quantitative analysis of olive oil.
In the present study, FT-NIR spectra of 73 EVOO samples acquired from 21 different cultivars and 4 geographic regions were used to develop partial least square regression (PLS-R) models for the rapid quantification of sterols for the first time in the literature. The results of the verification model showed that the total sterol content of the EVOO samples could be predicted with good predictibility (Rp2=0.839, RMSEP=192 mg/kg, RPD=2.64). On the other hand, the prediction models for the individual sterol forms resulted ineffectually. Except for heptadecanoic and eicosenic acids, models with high predictibility could be established for the quantification of the major fatty acids found in EVOOs with Rp2 and RPD values ranging between 0.716-0.997 and 2.02-17.6, respectively. When fatty acids were grouped according to their unsaturation degree as SFA (Rp2=0.998, RMSEP=0.102%, RPD=21.8), MUFA (Rp2=0.997, RMSEP=0.255%, RPD=18.7) and PUFA (Rp2=0.998, RMSEP=0.147%, RPD=25.1), the obtained performances of the models were observed substantially higher than fatty acids separately. 
In conclusion, this study demonstrates that FT-NIR spectroscopy combined with chemometric analysis; it is a powerful analytical method by which olive oil producers can easily adapt olive oils to simple, rapid and simultaneous quantification of total sterols and fatty acid components.