Detection of NaHCO3 in Milk Using Near Infrared Spectroscopy

Creative Commons License

Büyükcan M. B., Kavdır İ.

ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, vol.8, no.2, pp.327-334, 2020 (Peer-Reviewed Journal)

Abstract

The problem of adulteration is one of the most common problems in the dairy industry. At the beginning of this type of adulteration is the addition of NaHCO3, which prevents milk from producing a certain amount of bacteria. Adulterated products can be detected by chromatographic methods, but they are expensive, time-consuming and have low reliability. In this context, it was aimed to determine adulteration in milk using Fourier-Transform Near Infrared (FT-NIR) spectroscopy method taking the advantage of time with high accuracy and low cost. For this purpose, NaHCO3 has been added, in certain proportions (0.05-1 g / 100 ml), to the milk obtained from a local dairy producer. FT-NIR transmittance spectrums of milk samples were acquired. According to the hierarchical clustering analysis method, the reference milk samples and 0.05 and 0.10 g/100 ml NaHCO3 added milk samples were classified as one group while the milk samples with higher amount of added NaHCO3 were classified as different cluster. In the IDENT method, a threshold value was determined as 0.00182. Depending on this value, 0.05 and 0.10 g/100 ml NaHCO3 added milk samples were evaluated as “Acceptance” in the system, while 0.20 and 0.30 g / 100 ml NaHCO3 added milk samples were evaluated as “Reject”. However, the IDENT method evaluated 0.40-1 g/100 ml NaHCO3 added milk samples as “Acceptance”. As a result of the analysis, the IDENT method achieved 57% success performance. FT-NIR spectroscopy method can be used successfully in determining adulterations in milk and milk products. 

Süt endüstrisinde sıklıkla karşılaşılan sorunların başında tağşiş sorunu gelmektedir. Bu tip tağşişlerin başında süt içerisine sütün belirli miktarda bakteri üretmesini engelleyici NaHCO3 maddesinin eklenmesi gelmektedir. Kromatografik yöntemler ile tağşişli ürünler tespit edilebilmektedir fakat pahalı, zaman alıcı ve güvenirlilik dereceleri düşüktür. Bu kapsamda Fourier-Dönüşümlü Yakın Kızılötesi (FT-NIR) spektroskopi yöntemi kullanılarak zamandan yararlanmak, doğruluk derecesi yüksek ve düşük maliyette belirlenebilmesi bu çalışmada amaçlanmıştır. Bu amaçla yerel bir süt üreticisinden alınan ham sütlere dışarıdan ilave edilmek üzere belirli oranlarda (0.05-1 g/100 ml) NaHCO3 ilave edilmiştir. Değişik oranlarda karıştırılan sütler FT-NIR spektroskopisi “Geçirgenlik (Transmittance)” metodunda spektrumları alınmıştır. Hiyerarşik kümeleme yöntemi analizine göre referans olarak tanımlanan ham sütler ile 0.05 ve 0.10 g/100 ml NaHCO3 eklenen sütler eser miktarda olduğundan aynı kümede yer alırken daha yüksek oranda karıştırılan sütler farklı kümede yer almaktadırlar. IDENT yönteminde ise eşik değeri (threshold değeri) 0.00182 olarak belirlenmiştir. Bu değere bağlı olarak 0.05 ve 0.10 g/100 ml NaHCO3 eklenen sütler sistem içerisinde “Kabul” olarak değerlendirilirken 0.20 ve 0.30 g/100 ml NaHCO3 eklenen sütler “Ret” olarak değerlendirilmiştir. Fakat IDENT yöntemi 0.40-1 g/100 ml NaHCO3 eklenen sütleri de “Kabul” olarak değerlendirmiştir. Yapılan analizler neticesinde IDENT yöntemi %57 başarı performansı elde edilmiştir. FT-NIR spektroskopi yöntemi süt ve süt ürünlerin üzerinde yapılan tağşişlerin belirlenmesinde başarılı bir şekilde kullanılabilmektedir