Öğütülmüş mısır numunelerinde kalite bileşenlerinin NIR (yakın kızılötesi yansıma) spektroskopisi ile tespitinde farklı kemometrik tekniklerin etkisi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, TARLA BİTKİLERİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MEHMET ŞERMENT
Danışman: Fatih Kahrıman
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında öğütülmüş mısır örneklerinde 10 farklı tane kalite özelliğinin (amiloz, amilopektin, zein, lisin, triptofan, fitik asit, antosiyanin, fenolik bileşen, toplam karotenoid, toplam tokoferol) NIR spektroskopisi ile tespitine yönelik kalibrasyon modelleri geliştirilmiş ve geliştirilen modellerde farklı bir ön işlem ve farklı bir dalga boyu seçim yöntemi kombinasyonlarının tahmin başarısına etkisinin araştırılması yapılmıştır. Materyal olarak genetik ve biyokimyasal açıdan farklılık gösteren 200 farklı örnek kullanılmıştır. Örnekler model geliştirme (n=150) ve dış doğrulama (n=50) olmak üzere iki sete ayrılmıştır. Proje çalışmasında ön işlem olarak; birinci türev (FD), ikinci türev (SD), standart normal değişim (SNV) bu yöntemlerin birlikte kullanıldığı 4 farklı kombinasyonun karşılaştırılması yapılmıştır. Her ön işlem kombinasyonundan elde edilen spektral veri 2 farklı dalga boyu seçim yöntemi (VIP ve SR) kombinasyonu ile ayrı ayrı işleme konulmuştur. Ön işlem ve dalga boyu seçim yöntemlerinin uygulanmasından sonra hedef değişkenlerin tahmini için iki farklı model oluşturma tekniğinden (PLS ve SVMR) faydalanılmıştır. Böylelikle çalışmada toplam her bir özellik için 36 farklı model kıyaslanmıştır. Oluşturulan modeller dış doğrulama işlemine tabi tutularak model güvenilirlikleri test edilmiştir. Çalışma sonucunda mısır tanesinde minör kalite bileşenlerinin tespitine yönelik oluşturulan NIR kalibrasyonlarının farklı kemometrik yöntemlerin tahmin başarısına önemli bir etkisinin olduğu anlaşılmıştır. Çalışmada 10 farklı biyokimyasal bileşen için değerlendirilen toplam 360 adet model içerisinde en başarılı bulunan 20 adet modelden 16'sında dalga boyu seçim yönteminin kullanıldığı belirlenmiştir. Yine bu modellerin 15'inde spektral ön işlem uygulanması durumunda başarının arttığı anlaşılmıştır. Oluşturulan modeller içerisinde FD-VIP-SVM kombinasyonu ile karotenoid içeriği için oluşturulan model (RMSECal=1,28, R2Cal=0,99, RPDCal=10,76, RMSEVal=2,54, R2Val=0,96, RPDVal=5,11) tahmin başarısı en yüksek olan modeldir. Dalga boyu seçim yöntemlerinin kullanıldığı ve tahmin başarısı yüksek bulunan modellerde etkili dalga boylarının hedef bileşene göre değişim gösterdiği anlaşılmıştır. Sonuç olarak mısır ununda minor bileşenlerin tespitinde spektral ön işlem ve dalga boyu seçim işleminin uygulanması halinde, oluşturulan NIR kalibrasyonunun tahmin başarısının arttığı söylenebilir. Anahtar sözcükler: Modelleme, Spektral veri, Spektroskopi, Dalga boyu seçimi