Farklı teknikler kullanılarak şeftalinin kurutma davranışlarının belirlenmesi
Determination of drying behaviours of peach using different techniques
Yazar: ECE BIÇAKLI
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM DOYMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Kurutma = Drying ; Potasyum karbonat = Potassium carbonate ; Sitrik asit = Citric acid ; Ön işlem = Pretreatment ; Şeftali = Peach

Özet:
Kurutma, gıdaların raf ömrünü uzatmak ve içindeki suyu uzaklaştırmak amacıyla çok uzun yıllardır yapılan bir yöntemdir. Temel amaç, meyve ve sebzede bulunan suyu mikrobiyal ve kimyasal reaksiyonları önlemek için uzaklaştırmaktır. Kurutmanın sunduğu kolaylıklar arasında sadece raf ömrünü uzatmak değil aynı zamanda hacimde olan azalmadan dolayı depolama ve paketlemede sağlanan avantaj da verilebilir. Bu çalışmada, şeftali dilimleri kabin kurutucuda 40, 50, 60 ve 70°C sıcaklıklarda ve 38, 62 ve 88 W infrared gücündeki bir infrared kurutucuda kurutulmuştur. Ayrıca, şeftali dilimleri bir kombine sisteminde (infrared kurutucu + kabin kurutucu) kurutulmuştur. Buna ek olarak şeftali dilimleri kurutma öncesinde potasyum karbonat ve sitrik asit çözeltileri ile muamele edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda elde edilen verilerden yararlanarak nem içeriği-kuruma zamanı ve kuruma hızı – kuruma zamanı eğrileri modellenmiştir. Deneysel verilere değişik kurutma modelleri uygulanmış ve bu çalışmanın sonucunda şeftali dilimlerinin kurutma davranışlarını en iyi tanımlayan model Midilli & Küçük modeli olarak tespit edildi. Bunun yanında uygulanan ön işlemlerin kurutma süresi ve hızına etkisi de gözlemlenmiştir. Bunun sonucunda potasyum karbonat çözeltisi ile muamele edilen şeftali dilimlerinin, sitrik asit çözeltisi ile muamele edilen ve ön işlem uygulanmayan şeftali dilimlerinden daha kısa sürede kuruduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca infrared kurutucuda elde edilen kurutma süreleri sıcak hava kurutucuda elde edilen kurutma sürelerine göre daha az olduğu tespit edildi. Sıcak hava kurutucuda sıcaklığın, infrared kurutucuda güç seviyesinin artışı ile kuruma süresinin düştüğü görülmüştür. 
Difüzyon katsayıları ve aktivasyon enerjileri deneysel verilerden yararlanılarak hesaplanmıştır. Sıcaklığın ve infrared gücün artışıyla ve ön işlemlerin uygulanmasıyla difüzyon katsayısında bir artışa neden olmuştur. Renk parametreleri açısından bakılırsa en düşük sıcaklık ve güçte sitrik asitle kurutulan numunelerin en iyi sonucu verdiği görülmüştür. Rehidrasyon açısından incelendiğinde ise sıcaklığın ve infrared gücünün artışıyla rehidrasyon kapasitesinde düşüş olduğu görülmüştür. Ayrıca, potasyum karbonat çözeltisi ile muamele edilip kurutulan numunelerin rehidrasyon kapasitesi değerleri diğer numunelere göre daha yüksektir.

Abstract:
Drying is a technique that has been done for many years in order to extend the shelf life of foods and to remove the water in them. The main goal is to remove the juice contained in fruits and vegetables to prevent microbial and chemical reactions. Among the conveniences offered by drying can be given not only the advantage of extending the shelf life, but also the advantage in storage and packaging due to the reduction in volume. This study is about peach slices were aiming to dried in a cabinet dryer  and the temperatures were 40, 50, 60 and 70°C and in an infrared dryer with infrared power of 38, 62 and 88 W. Also, the peach slices were dried in a combined system (infrared dryer + cabinet dryer). In addition, the peach slices were treated with solutions of potassium carbonate and citric acid before drying. Using the information from the experimentation's data, moisture content-drying time and drying rate – drying time curves have drawn. The experimental data has been applied to a variety of drying models and resulting from this research, the model that best describes the drying behavior of peach slices was determined as Midilli & Kücük model. In addition, impacts of the pre-treatments applied on the drying time and drying rate was observed. As a result, it was observed that peach slices treated with potassium carbonate solution dried out in a shorter time than peach slices treated with citric acid solution and not pretreated. In addition, it was found that the drying times obtained in the infrared dryer were less than the drying times obtained in the hot air dryer. It has been observed that the temperature increases in the hot air dryer and power increases in infrared dryer decreases the drying time. Calculations of diffusion coefficients and activation energies were done using experimental data. With the increase in temperature and infrared power, as well as the implementation of pre-treatments, it led to an increase in the diffusion coefficient. In terms of color parameters, it was seen that the samples dried with citric acid at the lowest temperature and power gave the best results. When examined in terms of rehydration, with an increase in temperature and strength, it was seen that the capacity to rehydrate decreased. In addition, the rehydration capacity values of the samples treated and dried with potassium carbonate solution are higher than other samples.