Mantar ve tarhananın kırınım pencereli kurutma tekniğiyle kurutulması ve kalite özelliklerinin belirlenmesi
Drying of mushroom and tarhana with refractance window drying technique and determination of the quality properties
Yazar: MERVE SEÇİL BARDAKÇI
Danışman: DOÇ. DR. ERKAN KARACABEY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Agaricus bisporus = Agaricus bisporus ; Kurutma yöntemleri = Drying methods ; Mantarlar = Fungi ; Tarhana = Tarhana ; Vakum = Vacuum

Özet:
Bu tez çalışmasında kırınım pencereli kurutma (KPK) sistemi ile kuru mantar dilimleri ve toz tarhana üretimi amaçlanmıştır. Tipik bir kırınım pencereli kurutma sisteminden farklı olarak çalışmada ortamı ısıtmak için ısı transfer yağı kullanılmış, sistem performansı hem yüksek sıcaklıklarda hem de atmosferik ve vakum koşulları altında değerlendirilmiştir. Bu yönüyle çalışmamız literatürde bir ilk olma özelliğini taşımaktadır. Kurutulan mantar dilimlerinin ve toz tarhananın kalite özelliklerinde meydana gelen değişimler belirlenmiştir. Kontrol grubu olarak mantar dilimleri farklı sıcaklıklarda (50, 60 ve 70°C) konveksiyonel kurutma ile kurutulmuş örnekler ile karşılaştırılırken, toz tarhana etüv ve konveksiyonel fırın (50°C) ile üretilen örneklerle karşılaştırılmıştır. 
Kırınım pencereli kurutma yöntemiyle kurutulan mantar dilimlerinin kuruma süreleri konveksiyonel kurutma ile elde edilen örneklere kıyasla uygulanan kurutma koşullarına bağlı olarak % 14.11-72.71 oranında azalmıştır. Ayrıca KPK yöntemiyle kurutulan mantar dilimlerinin kısa kurutma süreleri sebebiyle yüksek biyoaktif bileşik korunumu sağlamıştır. En yüksek toplam fenolik madde korunumunun vakum KPK 110°C'de, en fazla askorbik asit tutulumunun ve toplam antioksidan aktivitenin ise atmosfer koşullarında 100°C'de kurutulan örneklerde olduğu sonucuna varılmıştır. Kuru mantar dilimlerinin rehidrasyon ve görüntü analizi sonuçları KPK yönteminin gözenek oluşumunu teşvik ettiğini göstermiştir. 
Toz tarhana örneklerinde ise etüv ve konveksiyonel kurutma ile kurutulan örneklere kıyasla KPK yöntemiyle farklı sıcaklık ve ortam basıncı uygulamalarında % 76.04-97.37 oranında daha kısa kuruma sürelerine ulaşılmıştır. KPK yöntemiyle kurutulan tarhanaların kuruma sürelerinin ise atmosferik koşullarda gerçekleştirilen kurutmalara kıyasla vakum koşulları altında yaklaşık olarak % 49-53 oranında daha kısa olduğu bulunmuştur. KPK ile kurutulan toz tarhanalarda en yüksek toplam fenolik madde ve toplam antioksidan kapasitesi korunumunun atmosferik koşullarda 110°C'de kurutulan örneklerde olduğu ve genel olarak atmosferik koşullarda biyoaktif bileşik korunumumun daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Toz tarhanaların gözeneklilik değerlerinin kurutma yöntemi ve koşullarından bağımsız olduğu görülürken, akabilirlik, yapışkanlık su ve yağ tutma kapasitelerinin, çözünürlük, köpük kapasitesi ve stabilitesi değerlerinin kontrol grubu örneklerinden daha iyi olduğu sonucuna varılmıştır. Toz tarhanalardan elde edilen çorbaların Newtonian olmayan akışkanlardan psödoplastik (kayma incelmesi gösteren) akış tipinde oldukları ve akış davranışlarının ifadesine yönelik geliştirilen modellerin Power Law ve Herschel-Bulkey modelleriyle iyi bir uyum içerisinde olduğu görülmüştür.
Sonuç olarak elde edilen veriler değerlendirildiğinde yapılan bu çalışma ile amaçlanan KPK yöntemiyle kuru mantar dilimi ve toz tarhana üretimi gerçekleştirilebilmiştir. Ayrıca KPK sistemine ek olarak sağlanan vakum uygulaması ile sistem etkinliğinin artırıldığı ancak geliştirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. KPK yönteminin hem atmosferik basınç altında hem de vakum koşullarında gıda endüstrisinde mantar ve tarhana kurutma açısından etkin bir kurutma yöntemi olma potansiyelinin olduğu söylenebilir. Ancak endüstriyel uygulamalar için mevcut sistemin geliştirilmesi ve bu doğrultuda yapılacak çalışmaların devam etmesi gerekmektedir.

Abstract:
In this study, it was aimed to produce dried mushroom slices and tarhana by refractance window drying (RWD) system. Unlike a typical refractance window drying system, heat transfer oil was used to heat the medium, and the system performance was evaluated both at high temperatures and under atmospheric and vacuum conditions. In this aspect, our study is the first in the literature. The changes in the quality properties of dried mushroom slices and tarhana powder were determined. As a control group, mushroom slices were compared with samples dried by convection drying at different temperatures (50, 60 and 70°C), while tarhana powder was compared with samples produced in an oven and conventional oven (50°C).
Drying times of mushroom slices dried by refractance window drying methods decreased by 14.11-72.71% compared to the samples obtained by convectional drying depending on the drying conditions applied. In addition, due to the short drying times of the mushroom slices dried by the RWD method, high bioactive compound preservation was achieved. It was concluded that the highest total phenolic content preservation was obtained for drying under vacuum at 110°C for RWD, the highest ascorbic acid retention and total antioxidant activity were in the samples dried at 100°C under atmospheric conditions. The results of rehydration and image analysis of dried mushroom slices showed that the RWD method promoted pore formation.
For tarhana powder samples, 76.04-97.37% shorter drying times were achieved in different temperature and ambient pressure applications of the RWD methods compared to the samples dried by oven and convectional drying. It was found that the drying times of tarhana powder dried by RWD methods were approximately 49-53% shorter in case of vacuum conditions compared to drying performed under atmospheric conditions. It was determined that the highest preservation of total phenolic content and total antioxidant capacity in tarhana dried with RWD was for the sample dried at 110°C under atmospheric conditions, and in general, bioactive compound preservation was higher in atmospheric conditions. While it was seen that the porosity values of tarhana powder were independent of the drying method and conditions, it was concluded that the flowability, stickiness, water and oil holding capacities, solubility, foaming capacity, and stability values were better than the control group samples. It was seen that the soups obtained from tarhana powder samples had pseudoplastic (shear thinning) flow behavior of non-Newtonian fluids and Power Law and Herschel-Bulkey model adequately described the flow behavior. 
As a result, when the obtained data were evaluated, dried mushroom slice and tarhana powder production could be realized with the RWD methods aimed in this study. In addition, it was concluded that the efficiency of the system has been improved with the vacuum application adapted to the RWD system, but it requires to be improved. It can be said that the RWD method under both atmospheric pressure and vacuum conditions has a potential to be an effective drying method for mushroom and tarhana drying in the food industry. However, it is necessary to improve the existing system for industrial applications and to continue working about this technology.