Mikrodalga ve sıcak hava kombinasyonu ile kurutulan cennet hurmasının kurutma kinetiği ve toz ürünün kalite özellikleri
Drying kinetics of persimmon dried by microwave and hot air combination and quality characteristics of the powder product
Yazar: ESMA MECİ
Danışman: PROF. DR. GÖKÇEN YILDIZ
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Cennet hurması (Diospyros kaki L.) meyvesi önceden kabuk ve çekirdeklerinden ayrılıp blender yardımıyla püre haline getirildikten sonra sıcak hava (SH), mikrodalga (MD) ve mikrodalga-sıcak hava (MDSH) kombinasyonu olmak üzere üç farklı kurutma yöntemine tabi tutulmuştur. SH (50 °C ve 75 °C), MD (100 ve 200 W) ve MDSH (100 W-50 °C, 100 W-75 °C, 200 W-50 °C, 200 W-75 °C) olmak üzere 8 farklı kurutma yöntemi uygulanmış ve elde edilen örnekler nem içeriği, kurutma hızı, enerji tüketimi, yığın, şıkıştırılmış ve partikül yoğunluğu, gözleneklilik, akabilirlilik ve yapışkanlık değerleri, şişme kapasitesi, su tutma kapasitesi, yeniden su alma, renk değerleri (L, a*, b*, C, a°, ΔE), toplam fenolik madde ve antioksidan kapasite değerleri incelenmiştir. Sonuçlar göstermiştir ki, artan kurutma hava sıcaklığı ve mikrodalga güç seviyeleri daha kısa kurutma süresine neden olmuş ve kurutma işlemi azalan periyotta gerçekleşmiştir. Uygulanan kurutma yöntemleri arasında, MDSH yöntemi önemli ölçüde daha yüksek kuruma hızı ve kısa sürede daha fazla nemin uzaklaştırılması sağlamıştır. Nem içeriği ve kurutma hızı bakımında örnekler birbiriyle benzerlik göstermekle birlikte, 50 °C'de sıcak havayla kurutulan örneğin en yavaş kuruduğu ve kurutma sonucunda en yüksek nem içeriğine sahip olduğu gözlenirken, 200 W-75 °C'nin en kısa zamanda en az nem içeriğine sahip olduğu gözlenmiştir. Farklı kurutma yöntemleri ile elde edilen Cennet hurması tozu örneklerinin yığın ve sıkıştırılmış yoğunluk değerlerinde önemli değişiklikler gözlemlenirken, partikül yoğunluğunda istatiksel olarak bir fark gözlenmemiştir (p>0,05). Cennet hurması tozlarının gözeneklilik değerleri en düşük 200 W-75 °C'de %37,99 iken; en yüksek değer ise 50 °C'ye ait olup %77,57'dir. Örneklerin akabilirlik ve gözeneklilik değerleri MDSH yöntemi ile kurutulan örneklerde önemli artışlar göstermiştir. Toplam fenolik madde ve antioksidan kapasitesi değerlerinde artan sıcaklık ve MDHS yöntemlerinde azalma belirlenmiştir. Hammaddeyle kıyaslandığında, taze Cennet hurmasının toplam fenolik madde ve antioksidan kapasite değerlerine en yakın veriler 50 °C sıcak havayla kurutmada elde edilirken, en düşük değerler ise MDSH uygulamalarında elde edilmiştir. Renk değerleri incelendiğinde, taze örneğe kıyasla tüm kurutma şartları için L* değerinde bir azalma gözlemlenirken, a* değerinde artış saptanmıştır. ∆E değeri bakımından en düşük değer 100 W-75 °C MDSH yöntemine aitken, en yüksek değer ise 200 W-75 °C MDSH yöntemine ait olduğu belirlenmiştir. Tüm sonuçlar bir bütün olarak göz önüne alındığında, sadece SH ve/veya sadece MD yöntemlerinin olumsuz etkilerini en aza indirgemek amacıyla MD ile SH kurutma tekniklerinin kombine edilmesi tavsiye edilmektedir.

Abstract:
In this study, persimmon (Diospyros kaki L.) fruit was previously separated from its fruit skin and seeds and pureed with the help of a blender, and then subjected to three different drying methods: hot air (SH), microwave (MD) and microwave-hot air combination (MDSH). 8 models: SH (50 °C and 75 °C), MD (100 and 200 W) and MDSH (100 W-50 °C, 100 W-75 °C, 200 W-50 °C, 200 W-75 °C). Different drying methods were applied, and the samples obtained showed moisture content, drying rate, energy consumption, bulk, tapped and particle density, porosity, flowability and cohesiveness values, swelling capacity, water retention capacity, rehydration, color values (L, a*, b*, C, a°, ΔE), total phenolic substance and antioxidant capacity were examined. The results showed that increasing drying air temperature and microwave power levels caused shorter drying time and the drying process took place in a decreasing period. Among the applied drying methods, the MDSH method provided significantly higher drying rate and greater moisture removal. Although the samples are similiar in terms of moisture content and drying speed, it was observed that the sample dried with hot air at 50 °C dried the slowest and had the highest moisture content because of drying, while 200 W-75 °C had the lowest moisture content in the shortest time. While significant changes were observed in the bulk and compressed density values of persimmon powder samples obtained with different drying methods, no statistical difference was observed in particle density (p<0.05). The lowest porosity values of persimmon powders are 37.99% at 200 W-75 °C; The highest value belongs to 50 °C and is 77.57%. The flowability and porosity values of the samples showed significant increases in the samples dried with the MDSH method. Total phenolic substance and antioxidant capacity were found to decrease with increasing temperature and MDHS methods. Compared to the raw material, the closest values in terms of total phenolic substance and antioxidant capacity of fresh persimmon were obtained in 50 °C hot air drying, while the lowest values were obtained in MDSH applications. When the color values were examined, a decrease in the L* value was observed for all drying conditions compared to the fresh sample, while an increase in the a* value was observed. In terms of ∆E value, it was determined that the lowest value belonged to the 100 W-75 °C MDSH method, while the highest value belonged to the 200 W-75 °C MDSH method. Considering all the results, it was recommended to combine MD and SH drying techniques to minimize the negative effects of SH only and/or MD only methods.