Sıcak hava-mikrodalga kombinasyonu ile kurutulan balkabağı ve tatlı patatesin kuruma karakteristiklerinin belirlenmesi ve yanıt yüzey yöntemiyle optimizasyonu
Determination of drying characteristics of pumpkin and sweet potato dried with hot air-microwave combination and optimization by response surface methodology
Yazar: SENEM TÜFEKÇİ
Danışman: PROF. DR. SAMİ GÖKHAN ÖZKAL
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında sıcak hava, mikrodalga ve hibrit (sıcak hava-mikrodalga) kurutma yöntemlerinin balkabağı ve tatlı patates örnekleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Üç farklı kurutma sıcaklığı (50, 60 ve 70 °C) ve mikrodalga güç seviyesinin (90, 180 ve 360 W) solo ve kombine uygulamalarını içeren içeren 15 farklı kurutma koşulunda kurutulan örneklerin, kuruma hızı, nem içeriği değişimi, etkin difüzyon katsayısı, enerji tüketimi, rehidrasyon oranı, su tutma kapasitesi, renk değişimi, antioksidan aktivite, toplam fenolik madde içeriği, beta karoten içeriği gibi kurutma karakteristikleri ve kalite parametreleri incelenmiş, kuruma kinetiği için modelleme ve tüm kurutma prosesi için yanıt yüzey yöntemi ile optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir.
Balkabağı ve tatlı patatesin kuruma kinetiğini en iyi açıklayan modeller Alibas, Midilli-Küçük ve Weibull modeller olmuştur.
Artan mikrodalga güçlerinde her iki örnek için de rehidrasyon oranı artarken, kurutma sıcaklığındaki artış ile balkabağının rehidrasyon oranı azalmış, tatlı patatesin rehidrasyon kapasitesi değişmememiştir. Solo kurutma yöntemlerinde mikrodalga gücü arttıkça su tutma kapasitesi düşerken, artan kurutma sıcaklığı ile yükselmektedir.
Balkabağı ve tatlı patates örnekleri için tüm kurutma yöntem ve koşullarında antioksidan aktivite değeri artarken, toplam fenolik madde ve beta karoten içeriği azalmıştır.
Balkabağının ve tatlı patatesin hibrit kurutulması işlemi için optimum kurutma sıcaklığı ve mikrodalga gücü sırasıyla 56,55 °C-148,52 W ve 62,43 °C-53,48 W olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, the effects of hot air, microwave and hybrid (hot air-microwave) drying methods on pumpkin and sweet potato samples were investigated. Drying characteristics and quality parameters such as drying rate, moisture content change, effective moisture diffusivity, energy consumption, rehydration rate, water holding capacity, color change, antioxidant activity, total phenolic content, beta carotene content of the samples dried under 15 different drying conditions including solo and combination of three different drying temperatures (50, 60 and 70 °C) and microwave power levels (90, 180 and 360 W) were investigated, and modeling for drying kinetics and optimization studies were carried out with response surface method for drying process.
The best models explaining the drying kinetics of pumpkin and sweet potato samples were; Alibas, Midilli-Küçük and Weibull model.
While the rehydration ratio increased for both samples with increasing microwave powers, the rehydration ratio of pumpkin decreased with imcreasing drying temperature, while the rehydration capacity of sweet potato remained unchanged. In solo drying methods, water holding capacity decreases as microwave power increases, while it increases with increasing drying temperature.
For pumpkin and sweet potato samples, antioxidant activity values increased under all drying methods and conditions, while total phenolic content and beta carotene content decreased.
The optimum drying temperature and microwave power for the hybrid drying process of pumpkin and sweet potato were determined as 56.55 °C-148.52 W and 62.43 °C-53.48 W, respectively.