Üzümün kabin tipi kurutucuda güneş enerjisi ile kurutulması
Solar drying of grape at cabin type dryer
Yazar: ALİ PALA
Danışman: PROF. DR. HARUN KEMAL ÖZTÜRK
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Üzüm = Grape

Özet:
Gıdaların güvenli olarak muhafaza edilebilmesi için uygulanan önemli tekniklerden birisi kurutma işlemidir. Bu amaçla farklı kurutma yöntemleri geliştirilerek gıdaların muhafazasında kullanılmıştır. Yapılan bu çalışmada, çekirdeksiz üzümler güneş enerjisi destekli konvektif kurutma kabinlerinde ve doğal güneşe sererek kurutulmuştur. Üzümlerin kuruma süreleri ile kurutulan üzümlerin fiziksel görünümlerinin karşılaştırılabilmesi için, üzümlerin yarısına      %5 K2CO3 - %0.5 Zeytinyağ çözeltisine (Potasa) 50 saniye süre ile daldırılarak ön işlem uygulanmış, diğer yarısına herhangi bir ön işlem uygulanmamıştır. Kullanılan üç adet kurutma kabininin ebatları ve kurutma hava hızları aynı olup, hava hızları kabin içinde ortalama 0.1 m/s'dir. Kurutma kabinlerinin birincisinde, sulu güneş kollektöründe ısıtılan su ile ortam havası eşanjörden geçirilerek ortam havasının ısıtılması ile kabin kurutma havası sağlanmıştır. İkinci kabinde doğrudan ortam havası kurutma havası olarak kullanılmıştır. Üçüncü kabinde ise havalı güneş kollektörü ile ısıtılan ortam havası kurutma havası olarak kullanılmıştır. Her üç kabinde de kurutma havaları elektrikli bir fan yardımıyla kabin içine yönlendirilerek konvektif kurutma yapılmıştır. Doğal güneşe serme deneyi için de 1 adet üstü tel korumalı kurutma sehpası kullanılmıştır.
Birinci kurutma deneyinde, kurutma kabinlerinin cam kapakları kapatılarak sadece kurutma havasının etkisi ile kurutma işlemi gerçekleştirilmiştir. İkinci kurutma deneyinde ise kurutma kabinlerinin cam kapakları alınarak güneş ışınımının da etkisi ile kurutma işlemi yapılmıştır. Her iki deneyde de kurulan 4 farklı kurutma ortamı birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Yapılan ilk deneyin sonucunda üzüm kurutma sürelerinin, ön işlem uygulanmamış üzümler için 1. ve 2. kabin ile kurutma sehpasında 11-13 gün, 3. kabinde 6-7 gün olduğu, potasa çözeltisine daldırılan üzümler için ise ortalama 2 gün daha erken kuruduğu tespit edilmiştir. Yapılan ikinci deneyin sonucunda ise üzüm kurutma sürelerinin, ön işlem uygulanmamış üzümler için 2. kabinde 6 gün, 1. ve 3. kabinde 4 gün, kurutma sehpasında 12 gün olduğu, potasa çözeltisine daldırılan üzümler için ise ortalama 1/3 daha kısa zamanda kurudukları tespit edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda güneş ışınımının ve potasa çözeltisine daldırma ön işleminin kurutma süresini kısalttığı, efektif nem difüzyon katsayısının (Deff) 3.13x10-8-1.05x10-7 arasında olduğu ve fiziksel görünümlerinin daha iyi olduğu tespit edilmiştir. En hızlı kuruma da 3. kabinde gerçekleşmiştir.

Abstract:
One of the most important techniques for preservation food is the drying process. For this purpose different drying methods have been developed and used in the storage of food. In this study, seedless grapes were dried in solar powered convective drying cabinets and open sun. In order to compare the drying times of grapes and the physical appearance of raisins, half of the grapes were subjected to pretreatment solution for 50 seconds with 5% K2CO3 - 0.5% olive oil solution (Potasa) and no pretreatment was applied to the other half. The sizes of the three drying cabins used and the drying air velocities were the same and the air velocities were about 0.1 m/s in the cabin. In the first of the drying cabins, the water heated by the solar collector and the air sucked from the outside were passed through the heat exchanger, so the air sucked from the outside was heated and the cabin drying air was provided. In the second cabinet, ambient air was used as drying air. In the third cabinet, the air heated by the solar collector was used as drying air. In all three vessels, the drying air was guided into the cabin by means of an electric fan and convectively dried. For the natural sun drying test, one piece of wire protected drying stand was used.
First, the glass doors of the drying cabinets were closed and drying was effected only with the effect of hot air. In the second drying experiment, the glass doors of the drying cabins were taken and the drying process was performed with the effect of the sunlight. The 4 different drying conditions established in both experiments were compared with each other. As a result of the first experiment, it was found that drying times of grape were about 11-13 days in the 1st cabin, 2nd cabin and drying chamber, 6-7 days in the 3rd cabin for the untreated grapes. And the pre-treated grapes in the potasa solution dried about 2 days earlier. As a result of the second experiment, grape drying times were found to be 6 days in the 2nd cabin, 4 days in the 1st and 3rd cabin and 12 days in the drying table for untreated grapes. And the pre-treated grapes in the potasa solution dried about 1/3 time earlier. As a result of the experiments carried out, it was determined that the solar radiation and pre-treatment potash solution shortened the drying time, the effective moisture diffusion coefficient (Deff) was between 3.13x10-8-1.05x10-7 and the physical appearance was better. The fastest institution was in the third cabin.