Makine Öğrenmesi Yaklaşımı Kullanılarak Tavuk Etinden İzole Edilen Listeria’ya Karşı Ozonun Antibakteriyel Etkisinin Tahmin Edilmesi
DOI:
https://doi.org/10.24925/turjaf.v13i2.446-452.7321Anahtar Kelimeler:
Listeria- Ozon- Antimikrobiyal Etki- XGBoost- Makine ÖğrenmesiÖzet
Bu çalışmada, ozon gazının Listeria spp. (tavuk işletmeleri ve tavuk etlerinden izole edilen) üzerine antibakteriyel etkilerini tahmin etmek amacıyla %99.99 doğruluk oranına sahip bir XGBoost tabanlı tahmin modeli geliştirilmiştir. Makine öğrenimi süreci öncesinde, deneysel verilerden elde edilen 75 adet veri üzerinde çeşitli ön işlemler gerçekleştirilmiş ve verilerin %70’i eğitim, %30’u test seti olarak rastgele ayrılmıştır. Çalışma kapsamında varsayılan ayarlarla beş farklı makine öğrenmesi algoritması denenmiş ve modellerin performansı karşılaştırılmıştır. R² skoruna göre en başarılı modelin XGBoost algoritması olduğu tespit edilmiştir. XGBoost modelinin doğruluk performansını artırmak amacıyla hiper-parametre optimizasyonu yapılmıştır. Araştırma sonucunda ozon gazı uygulamasının süresinin artmasıyla birlikte Listeria spp. üzerindeki antibakteriyel etkinin arttığı gözlemlenmiş, özellikle 20 dakika sonunda Listeria ivanovii, Listeria monocytogenes ve Listeria innocua türleri tamamen inhibe edilmiştir. Sonuç olarak, ozonun Listeria spp. üzerindeki antibakteriyel etkisinin türden türe değişebileceği ve ozon uygulamasının gıda güvenliği pratiklerinde etkili bir antibakteriyel yöntem olarak potansiyel taşıdığı tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, gıda güvenliği alanında prediktif modellerin endüstride uygulanabilirliğini göstermektedir.
Referanslar
Atkinson, A. J., Ray, H., & Wert, E. C. (2024). Efficiency of Ozone Quenching Agents at Different Temperature, pH, and Hydrodynamic Conditions. Ozone: Science and Engineering, 00(00), 1–20. https://doi.org/10.1080/01919512.2024.2366239
Barthwal, R., Negi, A., Kathuria, D., & Singh, N. (2025). Ozonation: Post-harvest processing of different fruits and vegetables enhancing and preserving the quality. Food Chemistry, 463(P4), 141489. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141489
Botondi, R., Barone, M., & Grasso, C. (2021). A review into the effectiveness of ozone technology for improving the safety and preserving the quality of fresh-cut fruits and vegetables. Foods, 10(4). https://doi.org/10.3390/foods10040748
Chen, T., & Guestrin, C. (2016). XGBoost: A scalable tree boosting system. Proceedings of the ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, 13-17-Augu, 785–794. https://doi.org/10.1145/2939672.2939785
Gibson, K. E., Almeida, G., Jones, S. L., Wright, K., & Lee, J. A. (2019). Inactivation of bacteria on fresh produce by batch wash ozone sanitation. Food Control, 106(May), 106747. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.106747
Giménez, B., Graiver, N., Giannuzzi, L., & Zaritzky, N. (2021). Treatment of beef with gaseous ozone: Physicochemical aspects and antimicrobial effects on heterotrophic microflora and listeria monocytogenes. Food Control, 121(May 2020), 1–9. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2020.107602
Hitchins, A., Jinneman, K., & Chen, Y. (2022). Food BAM : Detection and Enumeration of Listeria monocytogenes Detection and Enumeration of Listeria monocytogenes in Foods. Bacteriological Analytical Manual (BAM), April, 1–23. https://www.fda.gov/food/laboratory-methods-food/bam-chapter-10-detection-listeria-monocytogenes-foods-and-environmental-samples-and-enumeration
Hiura, S., Koseki, S., & Koyama, K. (2021). Prediction of population behavior of Listeria monocytogenes in food using machine learning and a microbial growth and survival database. Scientific Reports, 11(1), 1–11. https://doi.org/10.1038/s41598-021-90164-z
Lakićević, B., Stjepanović, A., Milijašević, M., Terzićvidojević, A., Golić, N., & Topisirović, L. (2010). The presence of Listeria spp. and Listeria monocytogenes in a chosen food processing establishment in Serbia. Archives of Biological Sciences, 62(4), 881–887. https://doi.org/10.2298/ABS1004881L
Magalhães, R., Ferreira, V., Brandão, T. R. S., Palencia, R. C., Almeida, G., & Teixeira, P. (2016). Persistent and non-persistent strains of Listeria monocytogenes: A focus on growth kinetics under different temperature, salt, and pH conditions and their sensitivity to sanitizers. Food Microbiology, 57, 103–108. https://doi.org/10.1016/j.fm.2016.02.005
Marino, M., Maifreni, M., Baggio, A., & Innocente, N. (2018). Inactivation of foodborne bacteria biofilms by aqueous and gaseous ozone. Frontiers in Microbiology, 9(AUG), 1–12. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02024
Orsi, R. H., Liao, J., Carlin, C. R., Wiedmann, M., Orsi, R. H., Liao, J., Carlin, C. R., & Wiedmann, M. (2024). Described Between 2010 and 2022. 15(2).
Özen, T., Koyuncu, M. A., & Erbaş, D. (2021). Effect of ozone treatments on the removal of pesticide residues and postharvest quality in green pepper. Journal of Food Science and Technology, 58(6), 2186–2196. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04729-3
Öztekin, S., Zorlugenç, B., & Zorlugenç, F.K. (2006). Effects of ozone treatment on microflora of dried figs. Journal of Food Engineering, 75(3), 396–399. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2005.04.024
Pandiselvam, R., Kaavya, R., Jayanath, Y., Veenuttranon, K., Lueprasitsakul, P., Divya, V., Kothakota, A., & Ramesh, S. V. (2020). Ozone as a novel emerging technology for the dissipation of pesticide residues in foods–a review. Trends in Food Science and Technology, 97(December 2019), 38–54. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.12.017
Sarron, E., Gadonna-Widehem, P., & Aussenac, T. (2021). Ozone treatments for preserving fresh vegetables quality: A critical review. Foods, 10(3). https://doi.org/10.3390/foods10030605
Tarwidi, D., Pudjaprasetya, S. R., Adytia, D., & Apri, M. (2023). An optimized XGBoost-based machine learning method for predicting wave run-up on a sloping beach. MethodsX, 10(December 2022), 102119. https://doi.org/10.1016/j.mex.2023.102119
USDA. (2015). Testing Methodology for Listeria species or L . monocytogenes in Environmental Samples. October, 1–11.
Zhen, H., Hu, Y., Xiong, K., Li, M., & Jin, W. (2024). Quantification and modeling of disinfectant inactivation of Listeria monocytogenes biofilms on stainless steel surfaces. Food Bioscience, 61(June), 104637. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.104637
Zorlugenç, B., Kıroğlu Zorlugenç, F., Öztekin, S., & Evliya, İ. B. (2008). The influence of gaseous ozone and ozonated water on microbial flora and degradation of aflatoxin B1 in dried figs. Food and Chemical Toxicology, 46, 3593–3597. https://doi.org/10.1016/j.fct.2008.09.003
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
