Yakın kızılötesi spektroskopisi kullanılarak çilek meyvesinin olgunluk aşamalarının ve bazı kalite özelliklerinin hasarsız olarak tespiti
Non-destructive detection of some quality characteristics of strawberry fruit in the ripening stage using near infrared spectroscopy
Yazar: İLKNUR YILMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BURAK BÜYÜKCAN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Albion çeşidi (Fragaria ananassa) çilek örneklerinde fourier dönüşümlü yakın kızılötesi spektroskopi (FT-NIR) tekniği kullanılarak ürünlerin iç ve dış kalite özellikleri tahmin edildi. Çileklerin tahribatsız spektroskopik ölçümleri yansıma (780-2500 nm) ve iletim (800-1725 nm) teknikleri kullanılarak yapılmıştır. PLS tekniğini kullanarak ürünlerin kalite özelliklerini tahribatsız olarak tahmin etme performansını belirlemek için spektral ölçümler (kalibrasyon ve doğrulama) kullanıldı. Genel olarak renk özelliklerinde her iki ölçüm yönteminde (yansıma ve iletim) yüksek kalibrasyon ve doğrulama sonuçları elde edilmiştir. Geçirgenliğe ilişkin renk tahmin değerlerinin doğrulama için R²=84.81 (RMSECV=0.347) ve kalibrasyon için R²=91.77 (RMSEE=0.268) ile ölçümde en iyi sonuç vereceği tahmin edilmiştir. Yansıma modunda, olgunlaşma dönemi boyunca doğrulama için R²=82.19 (RMSECV=5.81) ve kalibrasyon için R²=89.42 (RMSEE=4.73) olarak kırmızı renk değişkeni ile a* değeri yüksek tahmin performansı göstermiştir. Öte yandan, içsel özelliklerin tahmin performansı, renk özelliklerine göre daha düşük kalmıştır. En başarılı tahmin performansı yansıma modunda SSC (R²=50.66; RMSECV=0.951) için, iletim modunda ise pH (R²=58.21; RMSECV=0.0472) için bulunmuştur. Sonuçlardan da anlaşılacağı üzere çilek ürünlerinin olgunlaşma döneminde renk özelliklerinin zarar görmeden tahmin edilmesinde FT-NIR spektroskopisi kullanılması oldukça başarılı olurken, iç özelliklerin tahmininde kısıtlayıcı sonuçlar elde edilmiştir.

Abstract:
The products' internal and external quality characteristics were estimated using Fourier transform (FT-NIR) near-infrared spectroscopy technique in Albion cultivar (Fragaria ananassa) strawberry samples. Non-destructive spectroscopic measurements of strawberries were made using reflectance (780-2500 nm) and transmittance (800-1725 nm) techniques. Spectral measurements (calibration and validation methods) were used to determine the performance of non-destructively predicting the quality characteristics of products using the PLS technique. Generally, high calibration and validation results were obtained for both measurement methods (Reflectance and Transmittance) in color properties. Hue prediction values on transmittance were estimated to have the best result in the measurement at R2=84.81 (RMSECV= 0.347) for validation, while R2=91.77 (RMSEE= 0.268) for calibration. In reflectance mode, it showed high predictive performance of a* value with the red color variable R2=82.19 (RMSECV= 5.81) for validation and R2=89.42 (RMSEE= 4.73) for calibration during the ripening period of the strawberry. On the other hand, the intrinsic properties' prediction performance remained lower than the color properties. The most successful estimation performance was found for SSC (R2=50.66; RMSECV= 0.951) in reflectance mode, while pH (R2=58.21; RMSECV= 0.0472) for transmittance mode. As can be seen from the results, using FT-NIR spectroscopy to estimate color properties without damage during the ripening period of strawberry products was highly successful, while more restrictive results were obtained in estimating internal properties.