Real-time stability analysis in food systems with magnetic resonance
Manyetik rezonans ile gıda sistemlerinde gerçek zamanlı stabilite analizi
- Tez No: 877667
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL MECİT ÖZTOP, PROF. DR. ROB MORRIS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gıda stabilitesi her zaman tüketicilerin, gıda üreticilerinin ve düzenleyici makamların ilgi alanı olmuştur. Gıda güvenliği ve gıda kalitesi sorunları nedeniyle daha da önemli hale gelmektedir. Bu tezde, çalışmanın ilk kısmı, gıda sistemlerinin stabilitesini analiz etmek için kullanılacak taşınabilir bir NMR probunun geliştirilmesi ve optimizasyonuna odaklanmıştır. Tasarım süreci, manyetik alan homojenliğini ve gücünü optimize etmek için simülasyonları da içeriyor. Daha sonra, bu özel yapım taşınabilir NMR probu sükroz, mısır şurubu, jelatin ve sudan oluşan bir model gıda sistemi üzerinde test edilmiştir. Doğrusal bir regresyon modeli aracılığıyla yapılan korelasyonlar, toplam çözünür katı içeriğini (TSS) izlemek için kullanıldığını ve T2eff relaksasyon süreleriyle ilişkilendirildiğini göstermektedir. Verilerin grafiğinde doğrusal bir ilişki gözlemlenmiştir. Regresyon analizi buna göre yapılmıştır. Uyum eksikliği testi p-değeri 0,210 olarak bulunmuştur ve modelin iyi uyum sağladığını gösteren yüksek bir belirleme katsayısına (R² = 0,9113) sahiptir. İkinci bölümde, karmaşık gıda sistemlerini tam olarak anlamak için görüntülemenin gerekli olup olmadığını belirlemek amacıyla, yüksek metoksil pektin (HMP) ile karıştırılmış bezelye protein izolatına (PPI) odaklanan bir model gıda sisteminde gıda stabilitesini değerlendirmek için bir tezgâh üstü Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) kullanılmıştır. Partikül boyutu ölçümleri %2 ve %4 PPI içeren numuneler için anlamlı bir artış olduğunu göstermiştir (p<0.05). 24 saatlik gözlem süresi boyunca, T1 ağırlıklı görüntü yoğunluğu istatistiksel olarak anlamlı bir artış eğilimi göstermiştir (p<0.05). T2 ağırlıklı görüntü yoğunluğu, su protonlarının serbest hareketini sınırlayan daha sıkı protein agregatları ağı nedeniyle su moleküllerinin hareketliliği giderek kısıtlandığından önemli bir düşüş göstermiştir (p<0.05). Öte yandan, T1 ve T2 Haritası, lokal T1 ve T2 relaksasyon sürelerinin süre boyunca azaldığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Food stability has always been the interest of the consumers, food producers and regulatory authorities. It is becoming more significant due to the food safety and food quality issues. In this thesis, the initial part of the study focused on the development and optimization of a portable NMR probe which will be used to analyze food systems. The design process included simulations to optimize the magnetic field homogeneity and strength. Then, this custom-built portable NMR probe was tested through a model food system which consists of sucrose, corn syrup, gelatine and water. Correlations done through a linear regression model show its use to monitor the total soluble solid content (TSS) and correlated it with T2eff relaxation times. A linear relationship was observed on the plot of data. Regression analysis was performed accordingly. The lack-of-fit test p-value is found to be 0.210 and has a high coefficient of determination (R² = 0.9113) which shows the model fits well. In the second part, to determine if imaging is necessary to fully understand complex food systems, a benchtop Magnetic Resonance Imaging (MRI) was used to assess the food stability in a model food system which is focusing on pea protein isolate (PPI) mixed with high methoxyl pectin (HMP). Particle size measurements showed that for 2% and 4% PPI containing samples, there is a significant increase (p<0.05). Over the 24-hour observation period, T1 weighted image intensity displayed a statistically significant increasing trend (p<0.05). The T2 weighted image intensity shown a significant decrease (p<0.05) since the water molecules' mobility is increasingly restricted, due to the tighter network of protein aggregates limiting the free movement of water protons. On the other hand, T1 and T2 Map showed that the locational T1 and T2 relaxations time are decreasing over the duration.
Benzer Tezler
- Türkiye'de gıda sistemlerinin değerlendirilmesi ve gıda güvencesi risklerine karşı bölgesel gıda sistemi planlaması önerisi
Evaluation of food systems in Turkey and proposal for regional food system planning against food security risks
HALİL İBRAHİM ÖĞÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KUNDAK
- Comprehensıve analysıs of vıtamın D3 adsorptıon and monıtorıng usıng QCM wıth hydrophobıc algınate-halloysıte nanoclay composıte bılayers
Hidrofobik aljinat-halloysit nanokil kompozitleri QCM kullanılarak D3 vitamini adsorpsiyonu ve izlenmesinin kapsamlı analizi
MERVENUR KİRAZOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Artificial intelligence applications in microwave and mmwave sensing
Mikrodalga ve milimetre dalga algılamada yapay zeka uygulamaları
MUHAMMED İSMAİL PENÇE
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET NURİ AKINCI
- Elektrik enerji sistemlerinin tek merkezden yönetilmesi
Centralized control of electrical power systems
M.OLGU DİNÇOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Kaos analizi: Bir finansal sektör uygulaması
Başlık çevirisi yok
CAFER ERCAN BOZDAĞ
Doktora
Türkçe
1998
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HALUK ERKUT