Dana nuar kaslarının (semıtendınosus) konveksiyonel ve buhar destekli hibrid fırınlarda pişirilmesi işleminin eş zamanlı ısı ve kütle transferi açısından modellenmesi
Modelling of the cooking process of semitendinosus muscle in convectional and steam assisted hybrid oven as simultaneous heat and mass transfer
Yazar: HİLAL İŞLEROĞLU
Danışman: PROF. DR. FİGEN ERTEKİN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada dana nuar kasları (Semitendinosus) doğal konveksiyon, zorlamalı konveksiyon, doygun buharlı (% 100) fırın ve buhar destekli hibrid fırınlarda farklı koşullarda pişirilmiş ve pişirme işlemlerinin etin bazı kalite özellikleri üzerine etkisi incelenmiş, doğal konveksiyon ve buhar destekli hibrid fırında pişirme işleminde ısı ve kütle transferinin sayısal olarak çözümü gerçekleştirilmiştir. 
Pişirme işlemleri doğal konveksiyon, zorlamalı konveksiyon ve buhar destekli hibrid fırında 180, 210 ve 240?C, doygun buharlı fırında 100?C fırın sıcaklığında sonuç ürün geometrik merkez sıcaklığı 65, 72 ve 80?C olacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Pişirme işlemleri sırasında etlerin sıcaklık profilleri çıkarılmış, sonuç ürünlerin nem içerikleri, su aktiviteleri, pişirme kayıpları, boyut değişimi, yağ tutumu, çözünür protein içeriği, serbest su içeriği, renk değerleri, doku ve duyusal özellikleri belirlenmiştir. Farklı pişirme koşullarının pişmiş et kalitesi üzerine etkileri karşılaştırılmıştır. 
Doğal konveksiyon ve buhar destekli hibrid fırında et pişirme işlemi eş zamanlı ısı ve kütle transferi bakımından modellenmiştir. Sonlu silindir geometrisi için Fourier ve Fick denklemlerinin çözümünde sistemi temsil eden sınır koşulları kullanılmıştır. Kurulan matematiksel model COMSOL Multiphysics 3.5 paket programı ile sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Fırında et pişirme işlemini temsil eden modelin sayısal çözümünden elde edilen sıcaklık ve nem konsantrasyonu değerleri deneysel veriler ile karşılaştırılmış ve sonuçların oldukça uyumlu olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study Semitendinosus muscle was cooked in natural convection, forced convection, saturated (100 %) steam oven and steam assisted hybrid oven in different conditions. The effects of cooking process were investigated on some quality characteristics of meat, and the numerical solution of heat and mass transfer equations during cooking process was carried out for natural and steam assisted hybrid oven.
The cooking process was carried out in natural convection, forced convection and steam assisted hybrid ovens at 180, 210 and 240?C oven temperatures and in saturated steam oven at 100?C oven temperature, until the geometric center temperatures of end products reached to 65, 72 and 80?C, respectively. During cooking process temperature profiles of meat were recorded and water content, water activity, cooking loss, dimensional changes, fat retention, soluble protein content, free water content, colour values, texture and sensorial properties of cooked meat were determined. The effects of different cooking conditions on cooked meat quality characteristics were compared. 
The oven cooking of meat in natural convection and steam assisted hybrid ovens was modelled as simultaneous heat and mass transfer. The appropriate boundary conditions representing the system were used in the solution of Fourier and Fick equations for finite cylinder geometry and the stated mathematical model was solved by using finite element method with COMSOL Multiphsics 3.5 program. The temperature and moisture profiles obtained from numerical solution were compared with experimental results and considerable fit was obtained between the numerical and experimental results.