Çileğin kurutma kinetiği ve kalite karakteristiklerinin incelenmesi
Drying kinetics of strawberry and investigation of quality characteristics
Yazar: ELİF ÖZENÇ KOLUAÇIK
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:
Çilek meyvesi kolay yetişen bir üründür. Çilek otsu bitki çeşidine girmektedir. Kökleri iyi uzanan, toprakta yatay çekilde büyüyen özelliğe sahiptir. 
Kurutma, gıda ürünlerinde mikrobiyal büyümeyi engellemek ve biyokimyasal                      reaksiyonları geciktirmek için uygulanan bir ayırma işlemidir. Bu sebeple çileğin farklı kurutucularda kurutma davranışları deneysel olarak incelenmiştir.
Çeşitli ön işlemlerin kuruma süresi ve çilek kalitesi üzerine etkisi üzerine bir çalışma        yapılmıştır. Çilekler, farklı ön işlem çözeltileri (potasyum karbonat ve sitrik asit) ile ön işlemden geçirildikten sonra kabin kurutucusunda farklı sıcaklıklarda (45, 50, 55, 60 ve 65°C) kurutuldu. Sonuçlar, ön işlemli numunelerin ön işlemsiz numunelerden daha hızlı kuruduğunu göstermiştir. Potasyum karbonat çözeltisine daldırılmış numuneler, kurutulmuş diğer numunelere kıyasla en düşük kuruma süresine sahip olduğu gözlemlenmiştir. 
Matematiksel modelleme çalışmalarında Lewis, Henderson & Pabis, Logaritmik, Midilli & Küçük, Wang & Singh, Weibull ve Agbashlo vd. modelleri olmak üzere yedi model                   
 değerlendirilmiştir. Midilli & Küçük modeli, en uygun model olduğu tespit edilmiştir. Fick'in ikinci yasasına dayanarak efektif difüzyon katsayısı (Deff) değerleri                         
hesaplanmıştır. Sonuç olarak potasyum karbonat çözeltisi ile önişleme tabi tutulan örneklerin Deff değerleri diğer örneklere göre daha yüksektir.
Ayrıca, ikiye ayrılmış numuneler için sıcak havalı kabin kurutucuda kurutma çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuca göre de numunenin yüzey alanı arttığından kurutma hızı arttığı dolayısıyla kurutma süresinin azaldığı tespit edilmiştir.
Kızılötesi kurutucuda da sırasıyla 50, 62, 74, 88 ve 104 W'lık infrared güç seviyelerinde kurutma işlemi gerçekleştirilmiştir. 104 W infrared güç seviyesinde kurutma süresi en az olduğu gözlemlenmiştir. Aynı şekilde, Midilli & Küçük modeli infrared kurutma                   çalışmalarında en uygun olduğu tespit edilmiştir.
Kombine kurutmanın etkisini incelemek amacıyla ön işlemli ve ön işlemsiz çilek                  numunelerinin kızılötesi kurutucuda 1 ve 2 saat kurutulmasının ardından kurutma işlemine 55°C'deki sıcak havalı kabin kurutucuda devam edilmiştir. Kurutma süreleri incelendiğinde ise kızılötesi kurutucuda kurutma süresi arttıkça örneklerin toplam kurutma süresinde azalma görülmüştür.
Her iki kurutucuda kurutulan çilek örneklerinin renk analizleri yapılmıştır. Kabin kurutucuda 65°C'de ile infrared kurutucuda 104 W gücünde kurutulan çilek numuneleri en yüksek L ve b değerlerine ve buna karşılık en düşük a değerine sahiptir.
Anahtar Kelimeler: Aktivasyon enerjisi, çilek, kurutma, matematiksel modelleme, ön işlem çözeltisi

Abstract:
Strawberry fruit is an easy to grow product. It is introduced into the herbaceous plant variety. It has features that extend its roots well, growing in horizontal motion in the soil.
Drying is a separation process applied to prevent microbial growth in food products and to delay biochemical reactions. For this reason, drying behaviour of strawberry in different dryers was investigated experimentally. 
On the effect of various pre-treatments on drying time and strawberry quality. The strawberries were dried at different temperatures (45, 50, 55, 60 and 65 °C) in the cabinet dryer after being pre-treated with different pre-treatment solutions (potassium carbonate and citric acid+ascorbic acid). Results indicate that pre-treated samples dry faster than non-treated samples. Samples immersed in potassium carbonate solution were observed to have the lowest drying time compared to other dried samples.
In mathematical modeling studies, Lewis, Henderson & Pabis, Logarithmic,                           Midilli & Küçük, Wang & Singh, Weibull and Agbashlo et al. models were evaluated. Midilli & Küçük model has been found to be the most suitable model. Effective diffu-sion coefficient (Deff) values were calculated based on Fick's second law.  As a result, the Deff values of the samples subjected to pre-treated with potassium carbonate solu-tion are higher than the other samples. Furthermore, the samples sliced in half are dried in a hot air cabinet dryer. According to the results obtained from this study, it was found that drying rate increased and drying time decreased because surface area of sample                increased. 
Infrared drying was carried out by applying 50, 62, 88 and 104 W infrared power               respectively. At power level of 104 W, the drying time was minimal. In the same way,                 Midilli&Küçük model was found to be most suitable for infrared drying studies.
In order to examine the effect of combined drying, pre-treated and non-treated strawberry samples were dried in infrared dryer for 1 and 2 hours and drying process was continued in hot air cabinet dryer at 55C. When the drying times were examined, the total drying time of the samples decreased as the drying time increased in the infrared dryer.
Color analysis of strawberry samples dried in both dryers was performed. The strawberry samples dried at 65°C in cabinet dryer and 104 W in infrared dryer have the highest L and b values and the lowest a value.
Keywords: Activation energy, strawberry, drying, mathematical modeling, pretreat-ment solution.