Mantarın kurutulmasında kurutma yönteminin etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of drying method on drying of mushrooms
Yazar: BURAK ENGÜR
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

Özet:
Kültür mantarı dilimleri, sıcak hava üflemeli kurutucu içerisinde 45, 55, 65 ve 75°C gibi farklı kurutma sıcaklıklarında ve 2 m/s hava hızında kurutulmuştur. Ayrıca, mantar dilimleri 62, 74, 88 ve 104 W farklı infrared güçlerde bir infrared kurutucuda kurutulmuşlardır. Her iki kurutucuda kurutma koşullarının kurutma hızı ve kurutma süresi üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Kurutma hızına etki eden ön işlemlerin etkileri de ilgili sıcaklıklarda ve infrared güçlerinde araştırılmıştır. Ayrıca, mantar dilimleri %2'lik potasyum karbonat çözeltisi ve 80°C'deki sıcak su ile 2 dakika boyunca ön işleme tabi tutularak kurutulmuşlardır. Ön işlem uygulanan ve uygulanmayan örneklerin kuruma hızları ve verimleri karşılaştırılmış ve değişimler gözlenmiştir.
Bu çalışmanın amaçlarından biri de, kültür mantarının sıcak hava kurutucuda kurutulması sırasında elde edilen verilerin değişik matematiksel modeller kullanılarak modelleme çalışmaları yapmaktır. 45, 55, 65 ve 75°C'de kabin tipi sıcak hava üflemeli kurutucudaki kurutma verilerine Henderson & Pabis, Page, Midilli & Küçük ve Wang & Singh modellerine uygunluğu için doğrusal olmayan regresyon kullanılmıştır. Deneysel ve öngörülen nem oranı arasındaki uyumun iyiliği regresyon katsayısı (R2), khi-kare (χ2) ve kök ortalama kare hatası (RMSE) kullanılarak test edilmiştir. En yüksek R2 ve en düşük χ2 ve RMSE değerleri, modelin deneysel verilere uygunluğunu gösterir. Midilli & Küçük modeli, en yüksek R2 ve en küçük χ2 ve RMSE kullanılarak karşılaştırıldığında mantar dilimlerinin kurutma eğrilerini en iyi şekilde temsil ettiği görülmüştür. Sonuç olarak; kurutma havasının sıcaklığı, infrared güç seviyesi ve uygulanan ön işlem çözeltilerinin kurutma hızını ve kurutma süresine etkilendiği saptanmıştır. Güç seviyesinde, sıcaklık artışı ve ön işlemler ile mantar dilimlerinin kuruma hızı belirgin şekilde artmıştır. Ayrıca bu değişimler ve etkiler yapılan modellemeler sayesinde kurutma eğrilerine yerleştirilmiş ve sonuçların verilerinin de karşılaştırılması sağlanmıştır.

Abstract:
In our experiments with button mushroom, in hot air blow dryer at 45, 55, 65 and 75 °C drying air temperatures and 2 m/s drying air speed; the effects of different drying temperatures on drying rate and drying rate of mushrooms were observed. The effects of drying mushrooms and drying rate of button mushrooms were observed at different power values of 62, 74, 88 and 104 W in infrared dryer. In addition, the effects of pretreatments affecting the drying speed were investigated at the respective temperatures and infrared powers. In addition, the mushroom slices were dried by pretreating with 2% potassium carbonate solution and hot water at 80°C for 2 minutes. Drying rates and yields of pre-treated and untreated samples were compared and changes were observed.
One of the aims of this study is to examine the applicability of experimental models in modeling the drying properties of mushrooms. Non-linear regression was used to fit the drying data in the cabinet type hot air blow dryer at 45, 55, 65 and 75°C to Henderson & Pabis, Page, Midilli & Küçük and Wang & Singh models. The goodness of agreement between experimental and predicted humidity was tested using the regression coefficient (R2) and reduced chi square (χ2) and root mean square error (RMSE). The highest R2 and least and RMSE indicate the model's suitability for experimental data. Midilli & Küçük model has best predicted and compared the drying curves of the mushroom slices when using the highest R2 and lower χ2 and RMSE. After all; drying speed is influenced by the temperature of the drying air, the infrared power and the pretreatment. The infrared power and temperature increase and pretreatment, the drying rate of mushroom slices was significantly increased. In addition, these changes and effects were placed in the drying curves through the modeling and comparison of the data of the results was provided.