Doç. Dr. Harun KESENKAŞ Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

Transkript

1 Doç. Dr. Harun KESENKAŞ Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

2 İnovasyon Ne Demektir? Latince innovare kökünden türetilmiş yeni ve değişik bir şey yapmak anlamına gelen bir terimdir. rakipler üzerinde avantaj sağlamak veya yenilikçi olmak için tasarımda, üretimde ve ürün pazarlamada yeni yaklaşımlar geliştirmek şeklinde de tanımlanabilir.

3 İnovasyon Ne Demektir? Sektörlere bağlı olarak farklı tanımları yapılabilen inovasyon

4 Süt Endüstrisindeki İnovasyon Eğilimleri Raf ömrünün uzatılması Gıda güvenliğinin artırılması Yeni ve gelişmiş üretim teknolojileri Yeni ürünler Fonksiyonel ürünler Aktif ve akıllı ambalajlama teknikleri ve Yeni kalite kontrol yöntemleri şeklinde sıralanabilir.

5 KALİTE Günümüzde Küreselleşen pazar koşulları Teknolojik ilerlemeler Tüketici beklentileri Düşük maliyetli üretim ve Hızlı pazarlama stratejileri kalite olgusunu her zamankinden daha fazla ön plana çıkarmaktadır. Bu durum gelişmiş kalite kontrol yöntemlerinin ortaya çıkmasına ve uygulanmasına neden olmaktadır.

6 Dolaysıyla gıdaların kalite kontrolünde Tutarlı Hızlı Objektif Düşük maliyetli analiz sistemlerine duyulan gereksinim artmıştır. Bu noktada karşımıza çıkan; Bilgisayarla görüntüleme veya Görüntü işleme teknolojilerine dayanan kontrol sistemleri gün geçtikçe önem kazanmıştır.

7 Bilgisayarla Görüntüleme Özellikle Hastalıkların teşhisi (tıp), Fabrika otomasyonu, Uzaktan algılama (coğrafi bilgi sistemleri), Adli tıp, Otonom araçlar ve robot çalışmaları bilgisayarla görüntülemenin gelişmesini sağlayan ilk alanlar arasında yer almıştır

8 Bilgisayarla Görüntüleme Gıda endüstrisi söz konusu teknolojiyi kullanan ilk 10 endüstri içerisinde yer almaktadır. Günümüzde meyvelerin, sebzelerin, kuruyemişlerin, tahılların ve et ürünlerinin kalitelerinin değerlendirilmesinde bilgisayarla görüntüleme endüstriyel boyutta kullanılmaktadır.

9 Bilgisayarla Görüntüleme Fiziksel nesnelerin görüntülerinden elde edilen açık ve anlamlı tanımlamalardan meydana gelen bir yapı olarak düşünülebilir.

10 AYDINLATMA Aydınlatma performansının görüntü kalitesini önemli ölçüde etkiler ve sistemin etkinliği ve doğruluğu üzerinde büyük rol oynar. Gıda uygulamalarında aydınlatma, genelde önden aydınlatma veya arkadan aydınlatma olmak üzere iki grupta toplanmaktadır.

11 AYDINLATMA Önden aydınlatma nesnenin yüzey hatlarının belirlenmesi esnasında kullanılırken, arkadan aydınlatma incelenen örneğin siluetinin çıkarılmasında ve boyutlarının tespit edilmesinde kullanılır.

12 KAMERA Görüntü oluşturmak üzere ultrason, röntgen ve yakın kızılötesi spektroskopi gibi pek çok algılayıcılar kullanılabilmektedir. Bilgisayarla görüntüleme sisteminde çoğunlukla yarı iletken CCD (Charge Coupled Device- Yük Bağıntılı Aygıt) algılayıcıya sahip kameralar kullanılmaktadır. CCD aslında üzerinde ışığa karşı son derece hassas binlerce dedektör bulunduran elektronik bir plakadır.

13 GÖRÜNTÜ Bu plaka üzerine bir merceğin odakladığı ışık şiddetine bağlı olarak elektriksel bir yük üretilir. Meydana gelen yüklerin toplamı bir elektrik sinyali halinde bilgisayar yardımıyla görüntüyü sayısal forma dönüştürür ve Piksel olarak tanımlanan 2 boyutlu küçük karelere veya görüntü elementleri oluşturulur.

14 İKİLİ GÖRÜNTÜ Sadece siyah ve beyaz piksellerden oluştur. Beyaz pikseller 1, siyah pikseller ise 0 değeri ile kodlanır.

15 GRİ TONLU GÖRÜNTÜ Gri tonlu görüntülerde; 256 tane farklı gri ton değeri daha doğrusu gri değer bulunabilir. 0 gri değeri kural olarak siyah renge, 255 gri değeri ise beyaza karşılık gelir. Bu değerler arasında ise gri tonlar oluşur.

16 RENKLİ GÖRÜNTÜ Renkli görüntüler genellikle RGB denilen kırmızı (Red), yeşil (Green) ve mavinin (Blue) arasında değişen parlaklık değerleri tarafından oluşturulan formatta ifade edilirler. Üç adet gri düzeyli görüntünün üst üstle ekrana iletilmesi ile oluşur.

17 GÖRÜNTÜ İŞLEME Görüntü işleme kaydedilmiş olan elektronik görüntü verilerini, bilgisayar ve yazılımlar yardımı ile amaca uygun şekilde değiştirmeye yönelik bilgisayar çalışması olarak tanımlanabilir. Görüntü işleme yöntemleri; görüntünün bölümlenmesi, İyileştirilmesi, Sınıflandırılması, Onarılması, Sıkıştırılması gibi birçok işlemi kapsar.

18 GÖRÜNTÜ İŞLEME BASAMAKLARI

19 SÜT TEKNOLOJİSİNDE UYGULAMALAR Son yıllarda yapılan çalışmalarda görüntü işleme tekniği kullanılarak peynirlerin erime yetenekleri doğru ve güvenilir bir şekilde tespit edilebilmektedir. Peynirin erime karakteristiği gözleme dayalı Schrebier ve Arnott gibi testlerle yapılmaktadır. Fakat bu testleri farklı sıcaklıklar altında, farklı numune şekillerinde ve boyutlarında, uygulamak uzun zaman almakta ve objektif bir değerlendirme yapmak güç olmaktadır.

20 ERİME DERECESİNİN TESPİTİ Bu amaçla öncelikle kare şeklinde kesilen peynirin ısıtmadan önce ve ısıtma boyunca görüntüleri elde edilmektedir. Görüntülerdeki peynir alanlarının hesaplanmasını takiben ısıtma sonrası alandan başlangıç alanı çıkarılarak, peynirlerin erime dereceleri belirlenebilmektedir. Farklı kenar uzunluklarının ve kalınlıklarının peynirlerin erime yetenekleri üzerine etkisi hassas bir şekilde ifade edilebilmektedir.

21 KAŞARDA ERİME DERECESİ (200 C de) 1. dk 4. dk 10. dk

22 KAŞARDA ERİME DERECESİ (Kalınlık 3 mm)

23 KAŞARDA ERİME DERECESİ (Boyut 45x45)

24 KAHVERENGİLEŞME Pide ve pizza gibi gıdalarda önemli bir faktör olan peynirlerdeki kahverengileşme görüntü işleme tekniği kullanılarak değerlendirilebilmektedir. Prensibi bir nesnenin parlaklığının veya koyuluğunun görüntüdeki gri renk tonu sayısı ortalaması ile ifade edilebileceğine dayanmaktadır. Peynirde kahverengileşme meydana geldiğinde rengi koyulaşmaktadır dolayısıyla görüntüdeki gri değerler siyaha yani 0 değerine yaklaşmaktadır. Bu noktadan yola çıkarak çalışmada kahverengileşme faktörü; başlangıç ve pişirme sonrasındaki ortalama gri değerler arasındaki ters orantı ile tanımlanabilmektedir.

25 KAHVERENGİLEŞME Cheddar peyniri ilk dakika görüntüleri Mozzarella peyniri

26 GÖZENEK OLUŞUMU Bilindiği gibi bazı peynir çeşitlerinde (Emmental, Mihaliç vb.) gözenek oluşumu tipik bir özellik sayılmaktadır. Ancak bazı peynirlerde istenmeyen bir özelliktir. Peynirlerdeki gözenek oluşumunu görüntü işleme tekniğini kullanarak değerlendirebilmektedir. Bu amaçla gri ton haline dönüştürülen peynir görüntülerinde histogram eşitlemesi uygulanarak siyah ve beyaz görüntü elde edilir.

27 Gözeneklerin sebep olduğu siyah alanların toplamı tüm alana oranlanarak gözenek yoğunluğu tespit edilebilmektedir. Bu veri sayesinde gaz oluşum miktarı arasında bir korelasyon kurulabilmekte ve peynirler kalitelerine göre sınıflandırılabilmektedir.

28 YAĞ SALMA Peynirin yağ salma özelliği çeşitli analizler ile nicel olarak belirlenebilmektedir. Görüntü işleme de ise: Bir filtre kağıdı üzerine yerleştirilen peynir ısıtılmaktadır. (110 C de 5 dakika) Erime sırasında oluşan yağ filtre kağıdı tarafından emilerek örneğin etrafında bir halka oluşturur. Oluşan yağ halkasının alanı görüntü işleme yazılımları ile bilgisayarda hesaplanarak yağ salma özelliği hakkında hassas bilgiler elde edilebilir.

29 YAĞ SALMA

30 MİKRO YAPI Scanning elektron mikroskobunda elde edilen görüntüler yardımıyla peynirlerin yapısal özellikleri değerlendirilebilmektedir. Öncelikle gri forma dönüştürülen görüntülerde histogram eşitleme yapılarak siyah ve beyaz görüntü elde edilmektedir. Görüntüde koyu alanlar yağ ve serum içeren cepleri, açık renkli alanlar ise protein matrisini ifade etmektedir. Söz konusu alanların toplam alandaki yeri hesaplanarak peynirlerin mikro yapısı değerlendirilebilmektedir.

31 MİKRO YAPI

32 SOMATİK HÜCRE SAYIMI Sütteki somatik hücreler boyandıktan sonra mikroskop büyütmesinde elde edilen görüntüler sayesinde hızlı bir şeklide sayılabilmektedir. Sistem bilgisayar yardımıyla görüntüdeki µm 2 arasında alana sahip hücreleri değerlendirmeye almaktadır. Daha sonra somatik hücre olması muhtemel hücrelere yuvarlaklık testi uygulanmakta ve bu sayede kesin somatik hücre sayısına ulaşılmaktadır.

33 SOMATİK HÜCRE SAYIMI

34 SONUÇ Bilgisayarla görüntüleme ile kesin ve tanımlayıcı verilerin elde edilmesi, hızlı ve objektif olması, insan ihtiyacını en aza indirmesi, tutarlı, verimli ve maliyetinin düşük olması, kolaylıkla otomatikleştirilmesi ve elde edilen kayıtların uzun süre saklanabilmesi nedeniyle süt endüstrisinde daha da önemli bir yere sahip olacağı açıktır.

35 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER Yeni yönlere giden eski yol yoktur