Farklı ön işlemler uygulanan tavuk göğüs etinin akışkan yatak ve mikrodalgada kurutulmasının incelenmesi
Investigation of the fluidized bed and microwave drying of chicken breast meat applied with different pre-treatments
Yazar: GÖZDE ARSLAN KÜÇÜKKAYA
Danışman: PROF. DR. ADNAN TOPUZ
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde gıda sektöründe alternatif ürün ve yöntemler hızla artmaktadır. Bununla birlikte gıda israfı da kayda değer bir ölçüde söz konusu olmaktadır. Özellikle et ve et ürünleri sektöründe benzer besin ve tat özelliklerine sahip alternatif ürün arayışı devam ederken, et ve et ürünlerinin üretiminin zorluğu, salgın hayvan hastalıkları, ürünü işlemenin daha manuel ve insana dayalı olması endüstriyel boyutlarında çeşitli zorlukları getirmektedir. Benzer şekilde et ve et ürünlerinin depolama, lojistik süreçlerinde tüketiciye soğuk zincir kırılmadan ulaşması çeşitli maliyetleri beraberinde getirmekte ve bu koşullar sağlanamadığında ise hem emek hem zaman hem de ürün israfı meydana gelmektedir. Bu sebeple ürünün raf ömrünü arttırmak, depolama lojistik süreçlerindeki hataları minimize etmek için et ve et ürünlerinde kurutma şeklini geleneksel halinden modernize edilmiş haline dönüşerek gelişmektedir.Bu tezin asıl amacı protein değeri yüksek olan tavuk göğüs etinin tüketiminde alternatifler oluşturmak, raf ömrünü arttırmak, depolama lojistik vb. esnada meydana gelen israfı önlemektir. Hem toz halinde hem de küp şeklinde cips benzeri kullanılabilecek bir atıştırmalık olması istenmiştir.Geleneksel kurutma yöntemlerinin yanında tavuk göğüs etinin farklı kurutma makinelerinde alternatif ön işlemler uygulanarak kurutulması planlanmıştır. Endüstriyel havalı kurutucularda meydana gelen yapışma, kararma yanma vb. önlenmesi için tavuk göğüs etleri kurutma prosesi mikrodalga ve akışkan yatak ile gerçekleştirilmiştir. Bu kurutucu makinelerde kurutma işlemleri gerçekleştirilirken literatür araştırmalarına dayanarak haşlama ve un kaplama ön işlemlerinin proseslerdeki uygulanabilirlik ve verimliliği göz önünde bulundurulmuştur. Piyasada bulunan çeşitli markalara ait tavuk göğüs etleri alınarak nem değerleri ölçülmüştür. Kesim süreleri, kesim koşulları, rasyon özellikleri, depolama ve lojistik süresindeki değişiklere bağlı olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. Kurutma öncesi ön işlemler belirlenirken ürünün mikrobiyel yükünün azaltılması, kurutma süresinin düşürülmesi ve akışkan yatakta akışkanlaşabilmesi için 1 cm3 şeklinde parçalanan tavuk göğüs etlerinde ön işlem olarak suda haşlama ve un ile kuru kaplanması tercih edilmiştir. Bu ön işlemlerin nem değerindeki düşüş ve renk değerlerine etkisi incelenmiştir. Mikrodalga ve akışkan yatak kurutma yöntemleri ise farklı ısı aktarım tekniklerine sahip olması ve endüstriyel olarak yüksek kapasitelerde kullanılabilir olması sebebiyle tercih edilmiştir. Nem değerlerinin bakteriyel riski düşürmek ve raf ömrünü arttırmak amacıyla %10 un altına inmesi hedeflenmiştir. Ön işlem uygulanan tavuk göğüs etinde mikrodalga ve akışkan yatak kurutma modeli ile nem, renk ve enerji tüketim değerleri kriter alınarak deneysel olarak gerçekleştirilmiştir.

Tasarlanan akışkan yatak kurutucu ile yapılan kurutma denemelerinde 3 Saat süren kurutma ile haşlanmış tavukgöğsü ile un kaplanmış ve haşlanmış tavukgöğsü ürünleri %10 nem değerinin altına inerken, 4 saat süren kurutma denemesinde un kaplanmış çiğ tavukgöğsü de %10 nemin altına inmiştir. Renk değerleri mikrodalga ile kurutmaya göre akışkan yatakta L değerleri daha yüksek değerlere yani daha açık renklere ulaşılmıştır. Mikrodalga ile 300 W gücünde yapılan denemelerde 30 dk da haşlanmış tavukgöğsü ile un kaplama yapılan haşlanmış tavukgöğsü ürünlerinin nem değerleri %10 altına inerken L renk değerleri akışkan yatağa göre daha düşük yani daha koyu renklere ulaşılmıştır. Çiğ tavuk 300 W 40 dakika en uygun nem değerlerini verirken renk değerlerinden L düşük bulunmuştur, yanma ve kahverengileşme tespit edilmiştir. Sonuç olarak 2450 MHz mikrodalga kurutmada en uygun sonuçlar 300 W 30 dakika yapılan çalışmada önce haşlanmış daha sonra un ile kaplanmış tavuk etine aittir. Ürün  %5,432 nem değerine, L: 64,06; a: 2,3;b: 18,39 renk değerlerine sahiptir. Akışkan yataklı kurutucu ile 12.07 m/s hava hızı, 75 °C kabin içi sıcaklığı ile yapılan kurutma işleminde en uygun değerler 4 saat sonunda önce haşlanmış daha sonra un ile kaplanmış tavuk etine aittir. Ürün %2,70 nem değerine, L: 69,3; a: 3,2;b: 20,7 renk değerlerine sahiptir. Akışkan yatak ile yapılan kurutma işlemlerinde daha açık renkli ve nem değerleri daha düşük ürünler elde edilmiştir.

Abstract:
Alternative products and methods are rapidly increasing in the food sector today. However, there is also a significant amount of food waste. Especially in the meat and meat products sector, while the search for alternative products with similar nutritional and taste characteristics continues, the difficulty of production of meat and meat products, epidemic animal diseases, and more manual and human-based processing of the product brings various difficulties in industrial dimensions. Similarly, in the storage and logistics processes of meat and meat products, reaching the consumer without breaking the cold chain brings various costs. When these conditions cannot be met, both labor, time, and product waste occur. For this reason, to increase the product's shelf life and minimize the errors in storage and logistics processes, the way of drying meat and meat products is evolving from its traditional form to its modernized form.The main purpose of this thesis is to create alternatives in the consumption of chicken breast meat with high protein value, to increase its shelf life, and to prevent waste in storage logistics processes. It was intended to be a chip-like snack that could be used both in powder and cube form and as a powder.In addition to traditional drying methods, it was planned to dry chicken breast meat in different drying machines by applying alternative pre-treatments. To prevent sticking, blackening, burning, etc. that occur industrially in air dryers, the drying process of chicken breast meat was carried out with a microwave and fluidized bed. While drying in these dryers, the applicability and efficiency of scalding and flour coating pretreatments in the processes were taken into consideration based on literature research. Moisture values were measured by taking chicken breast meat from various brands available in the market. No significant difference was found due to changes in slaughter times, slaughter conditions; ration characteristics, storage and logistics time. While determining the pre-treatments before drying, boiling in water and dry coating with flour were preferred as pre-treatment in order to reduce the microbial load of chicken breast meat cut into 1 cm3 pieces, reduce the drying time and fluidize in the fluid bed. The effects of these pre-treatments on the decrease in moisture value and color values were examined. Microwave and fluidized bed drying methods were preferred because they have different heat transfer techniques and can be used industrially at high capacities. Humidity values are aimed to decrease below 10% in order to reduce bacterial risk and increase shelf life.In the drying trials carried out with the designed fluidized bed dryer, boiled chicken breast and flour-coated and boiled chicken breast products decreased below 10% moisture value after 3 hours of drying, while flour-coated raw chicken breast products also in the 4 hour drying trial decreased below %10 moisture. Compared to microwave drying, higher L values were achieved in the fluidized bed, that is, lighter colors. In the experiments carried out with a microwave power of 300 W, the moisture values of boiled chicken breast and flour-coated boiled chicken breast products for 30 minutes decreased below 10%, while the L color values were lower than the fluidized bed, that is, darker colors were achieved. While 300 W and 40 min gave the optimum humidity values for raw chicken breast L was found to be lower than the color values, burning and browning were detected. While raw chicken 300 W 40 min gave the optimum humidity values, color values L were found to be lower, burning and browning were detected.As a result, the most suitable results in 2450 MHz microwave drying belong to chicken meat that was first boiled and then coated with flour in the study performed at 300 W for 30 minutes. The product has a moisture value of 5.432% and color values (L: 64.06; a: 2.3; b: 18.39). In the drying process carried out with a fluidized bed dryer with an air speed of 12.07 m/s and an interior temperature of 75 °C, the most appropriate values belong to the chicken meat that was first boiled and then coated with flour after 4 hours. The product has a moisture content of 2.70% and color values of (L: 69.3; a: 3.2; b: 20.7). In fluidized bed drying processes, products with lighter colors and lower moisture values were obtained.