Çiğ sığır eti karışımlarında farklı türlere ait etlerin fourier dönüşümlü kızıl ötesi (FT-IR) spektroskopisi ile belirlenmesi
Species identification of raw beef mixtures with fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)
Yazar: EBRU DENİZ
Danışman: PROF. DR. KEZBAN CANDOĞAN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Çalışmada, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektroskopisi kullanılarak çiğ et karışımlarında farklı türlere ait etlerin belirlenmesi, türe özgü FTIR spektrumlarının veya karakteristik piklerin detaylı spektral değerlendirmesi ve belirlenen karakteristik piklerin kemometrik yöntemler kullanarak ayrımda kullanılabilme potansiyelinin araştırılması amaçlanmıştır. Ana materyal olarak kullanılan sığır etine % 0, % 5, % 10, % 20, % 40 ve % 100 oranlarında domuz, at, tavuk etleri ve tavuk mekanik ayrılmış eti (MDM) ilave edilerek hazırlanan karışımlarda doğrudan örnekler ve ekstrakte edilen sarkoplazmik ve miyofibrilar proteinler üzerinden FTIR spektrumlarının karakterizasyonu yapılmıştır. Ayrıca, absorbans değerleri kullanılarak et karışımlarında hileli örneklerin ayırt edilebilmesi için kemometrik yöntemlerden hiyerarşik kümele analizi (HCA) ve temel bileşen analiziyle (PCA) sınıflandırılması gerçekleştirilmiştir Doğrudan örnekler üzerinden ve protein ekstraktları üzerinden farklı tür et karışımlarına özgü spektrumlar ve bu spektrumlardan ayırt edici biyobelirteç olarak kullanılabilecek birçok karakteristik bölge/pik (örneğin; 2980-2800 cm-1, 1760-1710 cm-1, 1480-1425 cm-1, 1210-1140 cm-1 vb.) belirlenmiştir. Özellikle lipitlerden kaynaklanan piklerde hileli ikame oranının artmasıyla pik intensitelerinin azaldığı saptanmıştır (p<0.05). Doğrudan örnekler üzerinden yapılan analizle elde edilen spektrumların HCA ile sınıflandırılmasında sığır-tavuk ve sığır-domuz karışımları haricindeki örneklerde, PCA'nın ise tüm örnek gruplarında başarıyla kullanılabileceği tespit edilmiştir. Doğrudan örnekler ile yapılan denemede özellikle HCA analizi ile başarılı sonuçlar alınamayan sığır-tavuk eti karışımları için sarkoplazmik proteinler ve sığır-domuz eti karışımları için miyofibrilar proteinler ile yapılan analizlerin alternatif olabileceği saptanmıştır. Çalışmadan elde edilen veriler ışığında, FTIR spektroskopisinin sığır etinde tavuk, domuz, at etleri ve MDM ilavesiyle gerçekleştirilen tağşişin belirlenmesinde etkili bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
This study aimed to develop a spectroscopy based method for detecting different types of meats in raw meat mixtures by using Fourier Transform Infrared (FTIR) to identify species specific spectra or characteristic peaks that can be used to distinguish different species for the purpose of preventing possible adulteration in raw meat mixtures by a detailed spectral evaluation, and to classify the potential use of characteristic regions or peaks by chemometric methods. Pork, horse, chicken meats and mechanically deboned chicken meat (MDCM) were added to beef used as the main material, at the ratios of 0%, 5%, 10%, 20%, 40% and 100% to make adulterated meat mixtures. FTIR spectra were obtained directly from sample mixtures and also from sarcoplasmic and myofibrillar proteins extracted from these mixtures. Spectral characterization and classification using the absorbance values by chemometric methods such as hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA) were carried out. From measurements using direct meat mixtures and protein extracts, distinctive spectra and based on these spectra, many characteristic regions/peaks (e.g., 2980-2800 cm-1, 1760-1710 cm-1, 1480-1425 cm-1, 1210-1140 cm-1, etc.) were determined for different meat mixtures that can be used as potential biomarkers for identification of fraudulent meat mixtures. The peak intensities decreased with the increase of the amount of fraud substitution especially in peaks originating from lipids. PCA was successful in all sample groups while HCA could be used except for beef-chicken and beef-pork mixtures in the classification of spectra obtained by analyzing direct samples. Sarcoplasmic proteins for beef-chicken mixtures and myofibrillar proteins for beef-pork mixtures which did not provide a good classification in HCA analysis might be an alternative approach to differentiate adulterated meat mixtures. Based on the results obtained from the present study, FTIR spectroscopy could be recommended as a sound technique to detect beef adulteration by pork, chicken and horse meats or MDCM