Kiraz domatesin kurutma kinetiğinin ve bazı kalitekriterlerinin belirlenmesi
Determination of cherry tomato drying kinetics and somequality criteria
Yazar: IŞIL BURÇAK YÜCE
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: Aktivasyon enerjisi = Activation energy ; Domates = Tomato ; Kurutma = Drying ; Kızılötesi = Infrared ; Matematiksel modeller = Mathematical models

Özet:
Bu çalışmada, kiraz domatesler sıcak havalı kabin kurutucu, kızılötesi kurutucu ve kombine kurutucuda (sıcak havalı kabin kurutucu+ kızılötesi kurutucu) kurutulmuştur. Sıcak havalı kabin kurutucuda farklı sıcaklıklarda (45, 55, 65 ve 75°C) ve sabit hava hızında (2±0,1 m/s), kızılötesi kurutucuda farklı güçlerde (62, 74, 88 ve 104 W) ve kombine kurutucuda önce 62 W gücünde sonra 65˚C sıcaklıkta kurutulmuştur. Bununla beraber geometrik yapının kurutma süresine etkisini araştırmak amacıyla kiraz domatesler bütün (1/1), yarım (1/2) ve çeyrek (1/4) olarak kabin kurutucuda 65˚C'de
kurutulmuştur. Sadece 45, 55, 65 ve 75°C hava sıcaklığında kabin kurutucuda kurutulan domates dilimlerine kurutma işleminden önce, sodyum bisülfit (%2 NaHSO3)çözeltisinde ve ayrıca potasyum karbonat (%2 K2CO3+ %1 zeytinyağı) çözeltisinde 2 dakika süre ile ön işlem uygulaması yapılmıştır. Ayrıca kontrol olarakta kurutma işlemi gerçekleştirilmiştir. Bütün kurutma işlemleri gerçekleştikten sonra renk analizi ve rehidrasyon işlemi yapılmıştır. Kurutma denemelerinin sonunda hava sıcaklığının ve ön işlemin kurutma süresine etkisi incelenmiştir. Kurutma havasının sıcaklığının artması ve ayrıca ön işlem uygulanması kurutma süresini kısaltmıştır. Kiraz domateslerin 45, 55, 65
ve 75°C sıcaklıklardaki ve 62, 74, 88 ve 104 W güçlerindeki efektif difüzyon katsayısı ve aktivasyon enerjisi değerleri hesaplanmıştır. Kurutma sonucunda elde edilen veriler Lewis, Henderson ve Pabis, Logaritmik, Page, Midilli vd., Wang ve Singh, Aghbashlo vd. ve Parabolic olmak üzere sekiz matematiksel modele uygulanmıştır. Her bir model için katsayılar, regresyon katsayısı (R2), khi-kare (χ2 ) ve tahmini standart hatası (RMSE) değerleri hesaplanmıştır. Araştırılan matematiksel modeller arasında Midilli vd. ve Logaritmik denklemleri domates dilimlerinin kurutma karakteristiklerinin tanımlanması için en uygun modeller olarak belirlenmişlerdir. Anahtar Kelimeler: Kiraz domates, kurutma, kabin kurutucu, kızılötesi kurutucu, matematiksel modelleme

Abstract:
In this study, cherry tomatoes were dried in a hot air cabinet dryer, infrared dryer and combined dryer (hot air cabinet dryer + infrared dryer). Cherry tomatoes were dried at four different temperatures (45, 55, 65 and 75°C) and at constant air velocity (2 ± 0,1 m/s) in hot air cabinet dryer and were dried at different infared powers (62, 74, 88 and 104 W) in the infrared dryer. Finally at combined dryer, the tomatoes were dried with 62 W infrared power and then dried at 65°C in cabinet dryer. In order to investigate the effect of the geometric structure on drying time, cherry tomatoes were dried at 65°C in the whole (1/1), half (1/2) and quarter (1/4) in cabinet dryer. Tomato slices were pretreated for 2 minutes in a solution of sodium bisulfite (2% NaHSO3) as well as potassium carbonate (2% K2CO3 + 1% olive oil) prior to drying only at 45, 55, 65 and 75°C air temperature in cabinet dryer. Also, the untreated samples were dried as control. At the end of drying experiments, the effect of air temperature and pretreatment on drying time was investigated. Increasing the temperature of the drying air and also application of pretreatment reduced the drying time. The effective diffusion coefficient and activation energy values of the cherry tomatoes at
temperatures of 45, 55, 65 and 75°C and infrared power of 62, 74, 88 and 104 W were calculated. After all drying processes, color analysis and rehydration were performed. The data obtained as results of drying were carried out by eight mathematical models;Lewis, Henderson and Pabis, Logarithmic, Page, Midilli et al., Wang and Singh, Aghbashlo et al. and Parabolic. For each model, regression coefficient (R2), khi-square(χ2) and root mean square error (RMSE) values were calculated. Among the mathematical models investigated, the Midilli et al. and Logarithmic models satisfactorily described the drying characteristics of tomato slices. Key Words: Cherry tomato, drying, cabinet dryer, infrared drier, mathematical modeling