Mikrodalga ile kurutulan havuçların kuruma özelliklerinin ve kalite parametrelerinin belirlenmesi
Drying characteristics and quality parameters of microwave dried carrots
Yazar: MEHMET FATİH ARIKAN
Danışman: DOÇ. DR. YURTSEVER SOYSAL ; DOÇ. DR. ZEHRA AYHAN
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Mikrodalga kurutma = Microwave drying

Özet:
Bu araştırmada havuç kurutulmasında ürün kuruma kinetiği, birim kuru ürün başına enerji tüketimi ve kuru ürün kalitesi bakımlarından en uygun kurutma koşullarının belirlenmesi için çeşitli mikrodalga-konvektif kurutma uygulamalarının etkinlikleri geleneksel konvektif kurutma yöntemiyle karşılaştırılmıştır. Ürün kalite parametreleri olarak renk (L*, a*, b* koordinatları), tekstürel özellikler ve duyusal nitelikler (genel görünüş, renk, tekstür ve genel ürün beğenisi) incelenmiştir. Taze ve kurutulan ürünlerin içerdiği beta karoten miktarları araştırılmış, havuçların kuruma kinetiklerinin matematiksel modellemesi belirlenmiştir. Mikrodalga kurutma denemeleri çeşitli mikrodalga çıkış güçlerinde (590.29 W ve 670.37 W) yapılmış olup, kurutulan ürüne hem sürekli hem de kesikli modda mikrodalga enerjisi uygulanmıştır.İncelenen kurutma uygulamaları arasından sürekli mikrodalga-konvektif havayla kurutma yönteminin en düşük kurutma süresi ve özgül enerji tüketimi değerlerine sahip olduğu, ancak bu kurutma yöntemiyle iyi kalitede kuru ürün elde edilemediği belirlenmiştir. Diğer taraftan, kesikli mikrodalga-konvektif havayla kurutma uygulamalarında geleneksel konvektif havayla kurutma yöntemine benzer ya da daha iyi kalitede kuru ürün elde edilmiştir. Kurutma koşullarına bağlı olarak değişmekle birlikte, konvektif havayla kurutmaya kıyasla kesikli mikrodalga-konvektif havayla kurutma uygulamalarında kurutma süresinin %80.82-94.38 oranlarında daha kısa olduğu saptanmıştır. Ayrıca, düşük sıcaklıkta ve yüksek mikrodalga çıkış gücünde yapılan kesikli mikrodalga-konvektif havayla kurutma uygulamalarında özgül enerji tüketiminin diğer kesikli uygulamalara göre daha az olduğu belirlenmiştir. Ancak, kurutma uygulamalarında elde edilen ürün kalitesi mikrodalga çıkış gücü, kesiklilik oranı ve kurutma havası sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir. Araştırma sonuçlarına göre 670.37 W mikrodalga çıkış gücünde, 3.0 kesiklilik oranında ve çevre havası sıcaklığında kesikli mikrodalga-konvektif hava ile kurutulmasının ürün kurutma süresi ve özgül enerji tüketiminde konvektif havayla kurutmaya kıyasla önemli oranda kazanç sağladığı belirlenmiş olup, bu kombinasyonların fiziksel (renk ve tekstür) ve duyusal nitelikler bakımından yüksek kalitede kuru ürün üretiminde en uygun kurutma yöntemleri olduğu saptanmıştır. İncelenen kurutma modelleri arasından Page modelinin, kurutulan ürünlerde deneysel kurutma kinetiği verilerini makul bir seviyede ifade etme yeteneğine sahip olduğu saptanmıştır.Sonuç olarak, daha iyi ve kararlı kurutma koşulları sağladığı için yüksek kalitede kuru ürün üretilmesinde, düşük hava sıcaklıklarında, nispeten uzun güç kesme süreleriyle yapılan kesikli mikrodalga-konvektif havayla kurutma yönteminin tercih edilmesi önerilmektedir.Anahtar Kelimeler: Mikrodalga, Kurutma, Özgül Enerji Tüketimi, Modelleme, Renk, Tekstür, ß-Karoten ,Havuç

Abstract:
In this research, effectiveness of various microwave?convective drying treatments of carrot was compared with convective air drying to determine the most favourable drying treatments in terms of drying kinetics, specific energy consumption and dried product quality. Quality parameters were colour (L*, a*, b* coordinates), textural characteristics, and sensory properties (visual appearance, colour, texture and overall acceptance). The contents of beta-carotene in fresh and dried products have been investigated and the mathematical modeling of the drying kinetics of carrots was determined. The microwave drying treatments were applied both in the intermittent and continuous modes at several microwave output powers (590.29 and 670.37 W).The continuous microwave?convective drying had the lowest drying time and specific energy consumption, among the drying treatments, but it resulted in poor product quality while intermittent microwave?convective drying gave good product quality compared with convective air drying. Depending on the drying conditions, intermittent microwave-convective drying reduced the convective drying time by 80.82-94.38%. Moreover, the intermittent microwave?convective drying conducted at lower drying air temperature and higher microwave power level resulted in lower specific energy consumption compared to other intermittent combinations. However, quality of the dried products differed among drying treatments depending on the microwave power level, pulse ratio and drying air temperature. Based on the results of this study, the intermittent microwave convective drying at ambient temperature with a pulse ratio of 3.0 at 670.37 W for carrot provided considerable savings in drying time and specific energy consumption when compared to convective air drying and judged as optimum drying methods to produce high quality product with better physical (colour and texture) and sensory attributes. Among the drying models proposed, Page model gave a reasonable fit for dried products and drying conditions applied.In conclusion, the intermittent microwave?convective drying conducted at lower drying air temperature with relatively long power-off time resulted in a more stable and gentle drying process, and could be preferred as drying method to produce high quality products.Keywords: Microwave, Drying, Specific Energy Consumption, Modeling, Colour, Texture, ß-Carotene, Carrot