Farklı kurutma yöntemlerinin ayva meyvesinin kurutma kinetiği, fenolik, antioksidan ve renk değerleri üzerine etkisi
The effect of different drying methods on drying kinetics, phenolic, antioxidant and color values of quince fruit
Yazar: ÖZGE ŞEKERCİ
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

Özet:
Bu çalışmada, 5 mm kalınlığındaki ayva meyvesi konvektif kurutma, infrared
kurutma ve kombine kurutma (konvektif + infrared kurutma) yöntemleri 
kullanılarak kurutulmuştur. Konvektif kurutmada değişken sıcaklıklarda (45, 55, 
65 ve 75°C) ve infrared kurutucuda değişken güç seviyelerinde (50, 62, 74 ve 88 
W) ayva dilimleri kurutulmuştur. Örneklerin bir kısmı ön işlem uygulandıktan 
sonra, bir kısmı ise natürel kurutulmuştur. Kombine kurutmada ise 50 W güç
seviyesinde infrared kurutma (30-60-90 dakika) + 55°C'de natürel konvektif
kurutma işlemi uygulanmıştır. Dilim kalınlıklarının etkisini gözlemleyebilmek 
için 5, 7 ve 9 mm kalınlığındaki ayva dilimleri 55°C'de natürel kurutulmuştur. 
Konvektif ve infrared kurutmadan önce ön işlem olarak %2'lik sitrik asit (SA) ve 
%1'lik sodyum metabisülfit (SMBS) çözeltisine 2 dakika boyunca daldırma 
işlemleri uygulanmıştır. Sonuçlara göre kurutma havasının sıcaklığı arttıkça 
kurutma zamanı kısalmıştır. Ayrıca ön işlem uygulanan örneklerde de kurutma 
zamanında bir azalma meydana gelmiştir. Kurutma işleminde modelleme yapılırken literatürdeki 8 farklı kurutma modeli 
(Midilli & Küçük, Wang & Singh, Logaritmik, Vega & Lemus, Page, VegaGalvez-I, Henderson & Pabis ve Aghbasha vd.) kullanılmıştır. En uygun modelin 
en düşük χ2
ve RMSE, en yüksek R2
değerlerine sahip Midilli & Küçük modeli 
olduğuna karar verilmiştir. Kurutma işlemi bittikten sonra efektif difüzyon 
katsayısı (Deff), aktivasyon enerjisi (EA), renk değeri, rehidrasyon kapasitesi, 
toplam fenolik madde miktarı (TFM) ve antioksidan aktivitesi (DPPH)
hesaplanmıştır. Kurutulan örneklerin L ve b değerleri sıcaklığın ve güç 
seviyesinin artmasıyla azalmış, a değerleri ise artmıştır. Kabin tipi kurutucuda 
kurutulmuş ayva dilimleri için en yüksek rehidrasyon kapasitesi değeri 75°C'de 
kurutulan SA kodlu örneklerde gözlenmiştir. Kabin tipi kurutucuda kurutulan 
örneklerde en yüksek TFM değeri en yüksek kurutma sıcaklığı olan 75°C'de 
ölçülmüştür. Örneklerin en yüksek DPPH değeri yine 75°C'de tespit edilmiştir.
İnfrared kurutma yöntemi ile kurutulan örneklerde en yüksek TFM değeri 88 W 
güç seviyesinde elde edilmiştir. Örneklerin en yüksek DPPH değeri yine 88 W'ta 
tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, 5 mm thickness quince fruits were dried using convective, infrared 
and combined drying (convective + infrared) methods. Studies have been carried 
out with several temperatures (45, 55, 65 and 75°C) in convective drying and 4 
different powers (50, 62, 74 and 88 W) in the infrared dryer. While some of 
samples were pre-treated, some of them were dried natural. In combined drying, 
using 50 W at infrared (30-60-90 minutes) + convective drying process without 
pre-treatment at 55°C. To observe the effect of slice thickness, quinces with 5, 7
and 9 mm thickness was dried natural at 55°C. Immersion process was applied for 
2 minutes in a solution of 2% of citric acid (CA) and 1% of sodium metabisulfite 
(SMBS) as a pre-treatment. When increasing the temperature of the drying air 
reduces the drying time. The drying time was reducing in pre-treatment samples. 
Eight different drying models in the literature (Midilli & Kucuk, Wang & Singh, 
Logaritmik, Vega & Lemus, Page, Vega-Galvez-I, Henderson & Pabis ve 
Aghbasha vd.) are used. The most suitable model was the Midilli & Küçük model 
with the lowest χ2
and RMSE, the highest R2
values. The effective diffusion 
coefficient (Deff), activation energy, color, rehydration, total phenolic substance(TPS) and antioxidant activity values (DPPH) were investigated. The L and b 
values decreased with the increase of temperature and infrared power, while a 
value increased. The highest rehydration value was observed in CA coded 
samples dried in cabin dryer at 75°C. The highest TPS value was found at 75°C, 
samples that were dried with cabinet dryer. The highest antioxidant value was 
determined for 75°C. In the samples dried by infrared drying method, the highest 
TPS value was obtained at the highest power level 88 W. The highest antioxidant 
value was determined for 88 W.