Bazı tarımsal ürünlerin farklı ön soğutma yöntemleri ile soğutulmasındaişletim ve tasarım parametrelerinin belirlenmesi
Determination of operation and design parameters during cooling of some agricultural yield with different pre-cooling methods
Yazar: İLKNUR ALİBAŞ
Danışman: PROF. DR. RASİM OKURSOY
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Hava akımı = Air flow ; Soğutma = Cooling ; Vakum = Vacuum

Özet:
Bu çalışmada karalahana, pazı, ıspanak, semizotu, bakla ve enginarın havayla, basınçlı suyla, suyla ve vakumla ön soğutulmasına çalışılmıştır. Ön soğutmaya alınacak tüm ürünler ağırlıkları 5000±5 g olacak şekilde tartılarak standart plastik kasalara konulmuşlardır. İlk sıcaklık değerleri 23.5±0.5°C olan tüm ürünler sıcaklık değerleri 1°C oluncaya kadar soğutulmuşlardır. Ön soğutma işlemi süresince zamana bağlı sıcaklık ve enerji tüketimi değerleri ile soğutma sırasında oluşan ağırlık farkı değerleri alınmıştır.Ön soğutma sonrasında dört faklı yöntemle soğutulmuş olan ürünler soğuk depolama koşullarında dayanımlarının belirlenmesi amacıyla 1000±5 g ağırlığında tartılarak kontrollü atmosfer odasına (KAO) konulmuşlardır. Kontrollü atmosfer odasının sıcaklığı 1°C, oransal nemi %90±5 ve atmosfer bileşimi ise 0:21 [(%CO2 : %O2) ? (0:21)kontrol]'dır. Dört farklı yöntem ile ön soğutulmuş ve hiç ön soğutma yapılmamış karalahana, bakla ve enginar KAO'nda 30 gün boyunca depolanırken; pazı, ıspanak ve semizotu yapısal olarak daha narin olmalarından dolayı KAO'nda 15 gün boyunca depolanmışlardır. KAO depolama süresince karalahana, bakla enginarda 0. 15. ve 30. günlerde bozulma oranı, ağırlık kaybı, genel görünüm derecesi değerlerine bakılmıştır. Karalahana ve baklada KAO depolama süresince renk kriterleri (L, a, b, C, ?), değerleri de saptanmıştır. Ayrıca bakla ve enginarda bahsi geçen kalite parametrelerine ilaveten sertlik değerine de bakılmıştır. KAO depolama süresince pazı, ıspanak ve semizotunda 0. ve 15. günlerde bozulma oranı, ağırlık kaybı, renk kriterleri (L, a, b, C, ?), genel görünüm derecesi değerlerine bakılmıştır. Tüm kalite parametrelerine bakılarak her üründe KAO için en uygun ön soğutma yönteminin belirlenmesine çalışılmıştır.Çalışmada ayrıca ön soğutma sonrasında dört faklı yöntemle soğutulmuş olan ürünler pazar koşullarında dayanımlarının belirlenmesi amacıyla 1000±5 g ağırlığında tartılarak sıcaklığı 22±1°C, oransal nemi %55-60 olan oda koşullarına (OK) konulmuşlardır. Dört farklı yöntem ile ön soğutulmuş ve hiç ön soğutma yapılmamış karalahana, bakla ve enginar OK'nda 10 gün boyunca depolanırken; pazı, ıspanak ve semizotu yapısal olarak daha narin olmalarından dolayı OK'nda 5 gün boyunca depolanmışlardır. OK'nda depolama süresince karalahana, bakla enginarda 0. 5. ve 10. günlerde bozulma oranı, ağırlık kaybı, genel görünüm derecesi değerlerine bakılmıştır. Karalahana ve baklada OK'nda depolama süresince renk kriterleri (L, a, b, C, ?), değerleri de saptanmıştır. Ayrıca bakla ve enginarda bahsi geçen kalite parametrelerine ilaveten sertlik değerine de bakılmıştır. OK'nda depolama süresince pazı, ıspanak ve semizotunda 0. ve 5. günlerde bozulma oranı, ağırlık kaybı, renk kriterleri (L, a, b, C, ?), genel görünüm derecesi değerlerine bakılmıştır. Tüm kalite parametrelerine bakılarak her üründe OK için en uygun ön soğutma yönteminin belirlenmesine çalışılmıştır.Çalışmada her soğutma yöntemi ve her ürün için termodinamik hesaplamalar yapılmıştır. Buharlaştırıcı tarafından soğuk ortamdan kaldırılan ısı (Q4,1), yoğuşturucu tarafından sıcak ortama verilen ısı (Q2,3), kompresörün yaptığı iş (W1,2), soğutma (?so) ve ısıtma (?ıs) katsayıları, sistemden geçen soğutucu akışkan miktarı (m) ve soğutma çevrimlerinin köşe noktalarına ait basınç (P), hacim (V), entalpi (h), entropi (S) ve sıcaklık (T) değerleri hesaplanmıştır.

Abstract:
In the present study, collard, chard, spinach, purslane, broad bean and artichoke were intended to pre-cool by air, pressurized hydro, hydro and vacuum. All products taken into pre-cooling were weighted constituting weights in the range of 5000+/-5 g and replaced into plastic boxes. All products in 23.5±0.5 °C initial heat levels were cooled until having 1°C temperature value. During pre-cooling variations in weight between time dependent heat and energy consumption values and during cooling sequence were recorded. Following the pre-cooling operation, with the intention of determining the resistance of frozen products by means of four different methods were weighted in the range of 1000+/-5 g and replaced into inspected atmosphere chamber (KAO). Temperature of the inspected atmosphere chamber was corresponding to 1°C, rational humidity was corresponding to 90±5% and atmosphere composition was corresponding to 0:21 [(CO2%: O2%)-(0:21) control]. Pre-cooled by four different methods and non pre-cooling implemented collard, broad bean and artichoke were stored in KAO in 30 days: chard, spinach and purslane owing to their more susceptible nature stored 15 days in KAO. During KAO storage kale, horse bean and artichoke decomposition, weight loss and overall composition values were measured at 0.15th and 30th days. In collard and broad bean colour criterions (L, a, b, C, ?) were determined during storage. Moreover, in horse bean and artichoke in addition to mentioned quality criterions roughness values were found out additionally. Investigating the entire quality parameters in all products, most convenient pre-cooling method pertaining to KAO was intended to be diagnosed.In the study, at the same time, products cooled in four various methods after the pre-cooling were weighted in the range of 1000 ± 5 g in order to find out their resistance for market conditions and replaced under 22±1 °C heat level, 55-60% room temperature (OK) ambient. While pre-cooled by four different methods and non pre-cooled colard, broad bean and artichoke under OK were kept 10 days; chard, spinach and purslane were kept under OK 5 days owing to their susceptible nature. During storage under OK collard, broad bean and artichoke decomposition, weight loss, overall composition rates were evaluated. In collard and broad bean during storage under OK colour criterions (L, a, b, C, ?) were measured. At the same time, in broad bean and artichoke in addition to mentioned quality parameters, roughness parameters were evaluated. During storage under OK, in chard, spinach and purslane at 0 and 5 days decomposition, weight loss, colour criterions (L, a, b, C, ?), overall composition parameters were evaluated. Measuring the entire quality parameters on all products most convenient pre-cooling methods was intented to be determined for OK.In the present investigation for each cooling method and for each product thermodynamic calculations were carried out. From the evaporator side heat collected from the cool environment (Q4,1), heat scattered to warm environment by condenser (Q2,3), action generated by compressor (W1,2), cooling (?so) and warming (?ıs), coefficients, cooler fluid quantity passing along the system (m) and pressure (P) of the cooler cycles edge points, volume (V), enthalpy (h), entropy (S) and temperature (T) values were measured.