Akademik Veri Yönetim Sistemi
11th International Сukurova Agriculture and Veterinary Congress, Adana, Türkiye, 27 - 28 Aralık 2025, ss.57-58, (Özet Bildiri)
Hidroksimetilfurfural (HMF), özellikle yüksek sıcaklık uygulanarak üretilen nar ekşisi gibi ürünlerde oluşan, kalite kaybı ve olası toksikolojik riskler açısından önem taşıyan bir bileşendir. Geleneksel HMF tayin yöntemleri yüksek düzeyde analitik uzmanlık gerektirmesi, zaman alıcı olmaları ve kimyasal gereksinimi nedeniyle pratik endüstriyel kullanım açısından bazı sınırlamalara sahiptir. Bu çalışma, nar ekşisinde HMF içeriğinin hızlı, ekonomik ve tahribatsız biçimde belirlenebilmesine yönelik olarak renk parametreleri (L*, a*, b*) ile görünür bölge (400-700 nm) yansıma spektrumuna dayalı tahmin modellerinin geliştirilmesini amaçlamaktadır. Araştırmada materyal olarak vakum altında en fazla 65°C’de ısıtılarak üretilmiş ve TS4953 standardına göre HMF düzeyi 50 mg/kg’ın altında olan nar ekşisi kullanılmıştır. Örnekler iki gruba ayrıldıktan sonra piyasada rastlanabilecek geniş bir HMF varyasyonunu temsil edebilmek amacıyla bir grup 150°C’de 2 saat boyunca ısıl işleme tabi tutulmuş ve HMF içeriği 750 mg/kg seviyesine yükseltilmiştir. Bu iki grup örnek kütlesel olarak farklı oranlarda karıştırılarak 50 mg/kg’lık artışlarla 50-750 mg/kg aralığında 15 adet örnek hazırlanmıştır. Referans örneklerde HMF miktarı UV dedektörlü kapiler elektroforez sistemi ile tespit edilmiştir. Farklı HMF düzeyine sahip örneklerin renk değerleri ile 400-700 nm aralığındaki yansıma spektrumları (Çözünürlük: 10 nm) kolorimetre aracılığıyla elde edilmiştir. Renk ve spektral yansıma değerleri için PLSR yöntemi kullanılarak tahmin modelleri oluşturulmuştur. Modellerin tahmin performansı çapraz doğrulama sonucu hesaplanan R²val, RMSECV ve RPD değerleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Bulgular, yalnızca renk parametrelerine dayalı modelin görece düşük bir tahmin gücüne sahip olduğunu (R²val=0.90; RPD=2.79) göstermiştir. Tam spektrumun (400-700 nm) kullanıldığı model yüksek doğruluk sağlamış (R²val=0.95; RPD=3.93), en üstün tahmin performansı ise 650-700 nm aralığını içeren seçilmiş spektral bölge modelinde elde edilmiştir (R²val=0.96; RPD=4.28). Elde edilen bulgular, görünür bölge yansıma spektrumunun nar ekşisinin HMF içeriğinin tahribatsız tahmininde anlamlı bir potansiyel taşıdığını göstermektedir. Ayrıca, geliştirilen modeller analitik referans yöntemlerin hassasiyetinin yerini almayı amaçlamaktan ziyade, özellikle yüksek örnek sayısının söz konusu olduğu durumlarda hızlı bir ön tarama aracı olarak değerlendirilebilir.
Hydroxymethylfurfural (HMF) is a compound that forms in products such as pomegranate molasses produced under high temperatures, and is significant in terms of quality loss and potential toxicological risks. Traditional HMF determination methods require a high level of analytical expertise, are time-consuming, and involve chemical requirements, thus presenting certain limitations for practical industrial use. This study aims to develop prediction models based on color parameters (L*, a*, b*) and visible region (400-700 nm) reflectance spectra for the rapid, economical, and non-destructive determination of HMF content in pomegranate molasses. Pomegranate molasses produced by heating under vacuum at a maximum of 65°C and with an HMF level below 50 mg/kg according to the TS4953 standard was used as the material in the study. After the samples were divided into two groups, one group was subjected to heat treatment at 150°C for 2 hours to raise the HMF content to 750 mg/kg in order to represent a wide range of HMF variation that may be encountered in the market. These two groups of samples were mixed in different mass ratios to prepare 15 samples in the range of 50‑750 mg/kg with 50 mg/kg increments. The HMF content in the reference samples was determined using a UV-detector capillary electrophoresis system. Color values of samples with different HMF levels and their reflectance spectra in the 400-700 nm range (Resolution: 10 nm) were obtained using a colorimeter. Prediction models were created for color and spectral reflectance values using the PLSR method. The prediction performance of the models was compared using the R²val, RMSECV, and RPD values calculated as a result of cross validation. The findings showed that the model based solely on color parameters had a relatively low prediction power (R²val=0.90; RPD=2.79). The model using the full spectrum (400-700 nm) provided high accuracy (R²val=0.95; RPD=3.93), while the best prediction performance was obtained with the model using the selected spectral region covering the 650-700 nm range (R²val=0.96; RPD=4.28). The findings indicate that the visible region reflectance spectrum holds significant potential for the non-destructive estimation of HMF content in pomegranate molasses. Furthermore, the developed models can be considered as a rapid screening tool, particularly in situations involving a high number of samples, rather than aiming to replace the accuracy of analytical reference methods.