Ozmotik ön kurutma yapılmış kivi meyvesinin kızılötesi dalga destekli akışkan yatak kurutucu ile kurutulması
Drying of osmotically predried kiwifruit by fluidized bed drier assisted by infrared wave
Yazar: GAMZE DAĞCI
Danışman: DOÇ. DR. HASAN YILDIZ ; DOÇ. DR. ERSEL OBUZ ; DOÇ. DR. FİLİZ İÇİER
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Bölümü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Kivi, son yıllarda adı sıklıkla duyulan ve ülkemizde üretimi hızla artan meyvelerden biridir. Aromatik maddeler ve C vitamini bakımından zengin olması kivinin önemini ve üretimini artıran başlıca etmenlerdir.
Bu çalışmada kivi meyvesi ozmotik kurutma ve takip eden tepsili kurutucu kullanılarak yapılan ön kurutma işlemlerinden sonra iki farklı yöntemle % 80.31±1.26 toplam kuru madde içeriğine kadar kurutulmuştur; i) sıcak hava ile kurutma yapan akışkan yatak kurutucu kullanarak kurutma, ii) sıcak hava + kızılötesi dalga kombinasyonu ile akışkan yatak kurutucuda kurutma. Elde edilen kurutulmuş kivi örneklerinin bazı kalite özellikleri incelenerek akışkan yatak kurutucuda kızılötesi dalga kullanımın etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Taze kivi meyveleri 4.97±0.36 mm kalınlıkta dilimlenerek dairesel bir kalıp yardımıyla 39.87±0.44 mm çapında kesilmiştir. Çalkalamalı inkübatörde 60 °Briks'lik sakkaroz çözeltisi içerisinde % 33.65±2.48 kuru madde içeriğine ulaşıncaya kadar ozmotik yöntemle ön kurutma işlemi gerçekleştirilmiştir. Yarı kurutulmuş örnekler tepsili kurutucu ile % 61.30±2.11 toplam kuru madde içeriğine getirilmiştir. Daha sonra son kurutma işlemiyle kiviler iki farklı yöntemle % 80.31±1.26 kuru madde içeriğine kurutulmuştur. 50, 60 ve 70°C sıcak hava+kızılötesi dalga kombinasyonu ile kurutma işleminin kuruma sürelerini sadece sıcak hava ile kurutma işlemine göre sırasıyla % 42.69; % 44.21 ve % 29.73 oranında kısalttığı görülmüştür.
Elde edilen son üründe toplam kuru madde, C vitamini, invert ve toplam şeker içeriği, renk, su aktivitesi, rehidrasyon yeteneği, büzüşme, yığın yoğunluğu ve partikül yoğunluğu tayinleri yapılarak son kurutma yöntemlerinin kurutulmuş kivinin kalite özellikleri üzerine etkileri belirlenmiştir. Son kurutma işlem koşullarının kuru ürünün yığın yoğunluğu, partikül yoğunluğu, büzüşme derecesi, rehidrasyon kapasitesi üzerine etkisinin birbirinden farklı olmadığı (p>0.05) bununla birlikte su aktivitesi, şeker ve C vitamini içeriği ile renk değerleri üzerine etkisinin farklı olduğu (p<0.05) belirlenmiştir.
Farklı son kurutma yöntemleri ile elde edilen tüm örneklerde su aktivitesi değeri mikrobiyolojik açıdan güvenli kabul edilen düzeye (<0.70) düşürülmüştür. Hammaddeye göre son ürünün yığın yoğunluğunda azalma görülmüş (p<0.05), partikül yoğunluğunda ise önemli bir değişiklik görülmemiştir (p>0.05). Uygulanan ozmotik işlemin kivi meyvesinin C vitamini içeriğinde ortalama % 51.6 oranında azalmaya neden olduğu farklı koşullarda yapılan son kurutma işlemiyle bu oranın % 69.4-83 düzeylerine arttığı tespit edilmiştir. Hem ozmotik kurutma hem de ön kurutma işlemlerini takip eden son kurutma işlemi sonrası kivilerin L, a, b, Hue ve ΔE değerlerinde önemli değişiklikler gerçekleşmiştir.
Sonuç olarak kuruma süresi kısa, C vitamini içeriği yüksek, büzüşmenin az olduğu, L değeri yüksek, a ve ΔE değeri düşük olan örnek en iyi ürün olarak kabul edilmiştir. Kivi meyvesinin ön kurutma işlemleri ardından 70 ˚C'de sıcak hava+kızılötesi kombinasyonu (SI70) ile kurutulduğunda en iyi kuru ürün özelliğine sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca 60 ˚C'de sıcak hava+kızılötesi kombinasyonu (SI60) ile kurutulan örnekler ile aralarında istatistiksel açıdan fark olmadığı görülmüştür (p>0.05).
Anahtar Kelimeler: Akışkan yatak, kızılötesi, ozmotik kurutma, kivi meyvesi, kurutma

Abstract:
Kiwi is a fruit, which is often-heard in recent years and its production has increased in our country. Because of its aromatic substances and high vitamin C content, it is of high significance.
In this study, after pre-drying, osmotic dehydration and then drying in a tray dryer, kiwifruits were dried up to 80.31±1.26% of total dry matter content by two different methods;(i) drying by the fluidized bed dryer with hot air, (ii) drying by the fluidized bed dryer with a combination hot air + infrared waves. By examining some quality characteristics of dried kiwifruit samples, the effects of the infrared wave use in fluid bed dryer have been investigated.
Kiwifruits were sliced to 4.97±0.36 mm of thickness and then they were cut to 39.87±0.44 mm diameter by using an annular block. Pre-drying by the osmotic method in a sucrose solution of 60 ºBrix was performed until the samples reached dry matter content of 33.65±2.48% in a shaker incubator. Semi-dried samples were dried up to 61.30±2.11% of total dry matter content in a tray dryer. Then the samples were dried to 80.31±1.26% of total dry matter content by using two different methods. Drying time in fluidized bed dryer with combination of hot air + infrared waves as compared to only drying with hot air was found to shorten drying time rate by 42.69%, 44.21% and 29.73% at air-drying temperature of 50, 60, and 70 °C, respectively. It was observed that hot air+infrared combination significantly shortened the drying period.
Effects of final drying methods on quality characteristics of kiwifruit were investigated by analyzing total dry matter, vitamin C, invert and total sugar, colour, water activity, rehydration capacity, bulk density, particle density, and shrinkage of final products. Final drying process conditions did not affect (p>0.05) bulk density, particle density, shrinkage degree, and rehydration capacity of the dry product, but they affected (p<0.05) water activity, sugar and vitamin C content, and color values.
Water activity value dropped to an acceptable level of microbiological safety (<0.70 for all dried samples). A significant (p<0.05) decrease was observed in bulk density of the final product while there was not significant (p>0.05) change in particle density as compared to the raw material. Osmotic process decreased the vitamin C content of kiwifruit by 51.6%. Moreover, final drying process further increased vitamin C loss to values change from 69.4 to 83%. Significant changes were observed in L, a, and b values of kiwi fruit (p<0.05) due to final drying method.
In conclusion short drying time, high vitamin C content, less of shrinkage, high L value, low of a and ΔE value samples has been recognized as the best product. The best final product was obtained by final drying method performed at 70 C using hot air+infrared combination. However, it dried was not different (p>0.05) from the product dried at 60 C with hot air + infrared combination.
Keywords: Fluidized bed, infrared, osmotic dehydration, kiwifruit, drying