Elmanın kurutulması: Matematiksel modelleme ve bazı kalite parametrelerinin belirlenmesi
Drying of apple: Mathematical modelling and determination of some quality parameters
Yazar: MEHMET SOYDAN
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM DOYMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Elma kurutma = Apple drying

Özet:
4, 7 ve 10 mm kalınlıklarındaki Granny Smith türü elma dilimlerinin laboratuvar tipi kabin kurutucuda ve infrared kurutucuda kuruma davranışları incelenmiştir. Elma örnekleri kurutulmadan önce %0,5 askorbik asit ve %0,5 sitrik asit karışımında, haşlama yöntemi ile 80°C sıcaklıktaki su içerisinde ve %4 oranında potasyum karbonat ve %0,5 zeytinyağı çözeltisinde bekletme olmak üzere ön işlem süresi 1 dakika olacak şekilde muamele edilmiştir. Örnekler 50, 60, 70 ve 80°C sıcaklıklarda kabin kurutucuda ve 50, 62, 74, 88 ve 104 W güç seviyelerinde infrared kurutucuda (IR) kurutulmuştur. Farklı dilim kalınlıkları, kombine kurutma sistemi ve ön işlemlerin; elmanın kuruma kinetiği, rehidrasyon oranı ve renk değişimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Kabin kurutucuda gerçekleştirilen deneylerde 60°C sıcaklıkta 7 mm dilim kalınlığında kontrol grubu örneklerin en uzun kuruma süresine sahip olduğu gözlemlenirken en kısa kuruma süresi potasyum karbonat (%4) ve zeytinyağı (%0,5) çözeltisi ile muamele edilen örneklerde görülmüştür. İnfrared kurutucuda en hızlı kuruma 104 W gücünde 135 dakika olarak gözlemlenirken en yavaş kuruma 50 W gücünde 315 dakika olarak gözlemlenmiştir. 50°C ve 60°C sıcaklıklarda kurutulan haşlama kodlu örnekler ile 70°C ve 80°C sıcaklıklarda SA+AA kodlu örneklerin en yüksek rehidrasyon oranına sahip olduğu görülmüştür. Renk analizinde, 50°C sıcaklıkta sitrik asit ve askorbik asit karışımından oluşan çözelti ile ön muamele sonrası kurutulan numunelerin L* (parlaklık), a* (kırmızılık) ve b* (sarılık) değerlerinin, taze elmanın değerlerine yakın olduğu görülmüştür. Modellerin performansları regresyon katsayısı, hataların ortalama karekökü ve ki-kare gibi istatistiki analiz yöntemleri kullanılarak kararlaştırılmıştır. Çalışmalar sonucunda, Midilli & Küçük modelinin örneklerin kuruma davranışını diğer modellere göre daha iyi açıkladığı anlaşılmıştır.

Abstract:
4, 7 and 10 mm thickness Granny Smith type apple slices drying in the laboratory type cabin dryer and infrared dryer drying behavior were examined. Before drying, the apple samples were treated with a mixture of 0.5% ascorbic acid and 0.5% citric acid, blanching at 80°C and 4% potassium carbonate and 0.5% olive oil solution for 1 minute. The samples were dried in an oven at 50, 60, 70 and 80 ° C and in an infrared dryer (IR) at 50, 62, 74, 88 and 104 W power levels. The effects of different slice thicknesses, combined drying system and pretreatment on apple kinetics, rehydration rate and color change on the apple were investigated. In the cabin dryer, the control group samples had the longest drying time at 60°C and the lowest drying time was observed in the samples treated with potassium carbonate (4%) and olive oil (0.5%) solution. In the infrared dryer, the fastest drying was observed at 104 W in 135 minutes, while the slowest drying rate was observed as 315 W in 50 W power. Samples with SA + AA coded at 70°C and 80°C had the highest rehydration rate with the samples of the blanched coded at 50°C and 60°C. In color analysis, L* (brightness), a* (redness) and b* (yellowness) values of samples dried after pretreatment with a mixture of citric acid and ascorbic acid at 50°C were found to be close to the values of fresh apples. The performances of the models were determined by using statistical analysis methods such as regression coefficient, mean square root of errors and chi-square. As a result of the studies, Midilli & Küçük model explained the drying behavior of the samples better than the other models.