Farklı kurutma havası sıcaklık profillerinin melisa (Melisa officinalis L.) bitkisi kuruma süresi ve kalitesine etkisi
The effects of various drying air temperature profiles on the drying time and quality of lemon balm (Melissa officinalis L.)
Yazar: MURAT ERTUĞRUL
Danışman: DOÇ. DR. SEFA TARHAN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Kurutma, tarımsal ürünlerin hasat sonrası sahip oldukları yüksek nem seviyesinden güvenli depolama son nem değerine düşürmek için yapılan hasat sonrası işlemidir. Tıbbi ve aromatik bitkiler için uygun kurutma yönteminin seçimi başarılı kurutma için en önemli aşamadır. Tıbbi ve aromatik bitkilerin kalitesel özelliklerini ( renk ve uçucu yağ oranı) bozmadan en kısa sürede ve en az enerji tüketimiyle kurutulması başarılı kurutmanın ana unsurlarıdır. Bu çalışmada ekonomik değeri yüksek aromatik bitkilerden olan melisa (Melissa officinalis L.) beş farklı kurutma havası sıcaklık profillerinde hassas kurutucuda kurutulmuştur. Seçilen profiller sabit düşük sıcaklık (35 ºC) , sabit yüksek sıcaklık (60 ºC), üçgen sıcaklık profili, artan sıcaklık profili ve azalan sıcaklık profilidir. Kurutma denemeleri üç tekerrürlü yapılmıştır. Çalışma kapsamında kurutma süresi, ürün renk değişimi, ürün uçucu yağ oranı değişimi, özgül enerji tüketimi belirlenmiştir. Ayrıca, kuruma eğrileri çıkarılmış ve Page eşitliğine uydurulmuştur. Melisa bitkisi kurutma denemelerinin tamamlanma süreleri 3 saat ile 21 saat arasında değişmiştir. Sabit düşük sıcaklıkta kurutma denemeleri en uzun sürede (ortalama 18 saat) tamamlanırken sabit yüksek sıcaklıkta kurutma denemeleri en kısa sürede (ortalama 3 saat) tamamlanmıştır. Farklı model iyilik kriterleri Page eşitliğinin bu çalışmada elde edilen kuruma eğrilerini başarıyla temsil ettiğini göstermiştir. Taze örneklerinin renk değerlerine en yakın sonuçlar sabit düşük sıcaklık ve artan sıcaklık profilleri kullanıldığında elde edilmiştir. En fazla renk değişimi ise üçgen sıcaklık ve sabit yüksek sıcaklık profilinde elde edilmiştir. Uçucu yağ oranlarında en az değişim % 24,28'luk azalma ile sabit düşük sıcaklıkta elde edilirken en yüksek değişim % 63,95'lik azalma ile sabit yüksek sıcaklıkta elde edilmiştir. En fazla özgül enerji tüketimi sabit düşük sıcaklıkta kurutmada olmuştur. Sabit yüksek kurutma havası sıcaklığı kullanımı özgül enerji tüketimini ortalama olarak % 31,8 azaltmıştır. Bu azalma yüzdesi artan sıcaklık profili kullanımı durumunda ise % 13,9 olmuştur. Araştırma sonuçları bütün olarak değerlendirildiğinde melisa bitkisinin kurutulmasında kullanılacak en uygun kurutma havası sıcaklık profilinin artan sıcaklık profili olduğu görülmüştür.

Abstract:
Drying is the common postharvest operation used to reduce the initial high moisture contents of newly harvested medicinal and aromatic plants to their safe storage moisture content. The most important step of drying these plants successfully is the selection of appropriate drying method. The retention of plant quality parameters (color and essential oil), the lowest drying completion time as much as possible and the lowest energy consumption as much as possible are the key targets of successful drying. Lemon balm (Melissa officinalis L.), one of commercially important medicinal and aromatic plants, was dried by using five different profiles of hot air temperature. The selected profiles of hot air temperatures were constant low temperature (35°C), constant high temperature (60 °C), triangle temperature profile, ascending temperature profile and descending temperature profile. All drying trials were replicated three times. The color values/changes of dried materials, the essential oil contents/changes of dried materials, the specific energy consumption values of drying trials and drying completion times were determined. Drying curves were obtained and fitted to Page equation. Drying completion times ranged from 3 hours to 21 hours. Drying trials with constant low temperature took the longest drying completion time (18 hours at average) while drying trials with constant high temperature took the shortest drying completion time (3 hours at average). Different model validation criteria showed that Page equation represented the drying curves successfully. Drying trials with constant low temperature and ascending temperature profile gave the most closest color values of dried materials to the ones of fresh materials. The most color changes occurred associated with drying trials with constant high temperature and triangle temperature profile. Drying trials with constant low temperature gave the lowest essential oil change (%24,28 decrease) while drying trials with constant high temperature gave the highest essential oil change (%63,95 decrease). Drying trials with constant low temperature resulted in the highest specific energy consumption. The drying trials with constant high temperature reduced specific energy consumption by 31,8% while the ascending temperature profile of hot air drying reduced it by 13,9% compared to the constant low temperature profile. The ascending temperature appeared to be the most convenient profile of hot air for drying lemon balm when all of the results obtained in this study are mutually and simultaneously considered.