Farklı kurutma koşullarının kızılcığın kuruma süresine ve kalitesine etkisi
The effect of different drying conditions on drying time and quality of cornelian cherry fruits (Cornus mas L.)
Yazar: SERHAT UZ
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:
Büyük bir tarım üreticisi olan ülkemizde, bulunduğu iklim kuşağının ve tarıma elverişli toprakların da katkısıyla çok çeşitli meyve ve sebze üretimi yapılmaktadır. Taze olarak tüketilen ve ticareti yapılan bu ürünlerin işlenmesi de önem arz etmektedir. Gıdaların saklanması için uygulanan yöntemlerin bilinen en eskisi olan kurutma, ülkemizde geleneksel ve endüstriyel olarak çokça kullanılmaktadır. Kurutulan ürünlerin depolanması için daha az yere ihtiyaç duyulmakta, daha uzun süreler depolanması mümkün olmakta ve çeşitli kullanım alanları için kolaylıklar sağlanmaktadır. Ürünlerin güneş altında doğa şartlarına açık bir şekilde kurutulmasıyla başlayan kurutma serüveni, bu ürünlerin bulaşma gibi doğal olumsuzluklara maruz kalması, kurutma süresinin uzun olması ve mevsimsel koşulların kurutma üzerinde önemli bir belirleyici olması sebebiyle yapay kurutma yöntemlerine ihtiyaç duymuştur. Yapay kurutma yöntemlerinin gelişmesi ile mevsimsel şartlardan bağımsız, daha yüksek kapasiteli ve bulaşma riski daha az olan bir kurutma sürecine imkân sağlanmıştır. 
Bu çalışmada, ülkemizde doğal olarak yetişen ve kontrollü olarak yetiştirilme çalışmaları artış gösteren kızılcık meyvesi (Cornus mas L.), kabin kurutucuda (55, 65 ve 75°C), kızılötesi kurutucuda (75, 88 ve 104 W) ve kombine yöntemle 2 saat kızılötesi kurutucuda (75, 88 ve 104 W) kurutulduktan sonra kabin kurutucuda (55, 65 ve 75°C) kurutma işlemi tamamlanacak şekilde kurutulmuştur. Kabin kurutucu ve kızılötesi kurutucu deneylerinde örnekler, ön işlem uygulanmamış 1 grup (kontrol grubu) ve 2 farklı ön işlem uygulanmış gruba (Potas ve Sod. Hid. grupları) ayrılmış ve deneyler her grup için gerçekleştirilmiştir. Çalışma boyunca meyvelerin %70.17 olan başlangıç nem oranının %10'a inmesi sağlanmıştır. 	Deneysel veriler kullanılarak, farklı kurutma koşulları ve ön işlemin, kızılcığın kurutma süresine etkisi ve kızılcığın kurutma kinetiği incelenmiş, efektif difüzyon katsayıları ve aktivasyon enerjisi değerleri hesaplanmıştır. Taze ve kurutulmuş kızılcık örneklerinin renk analizleri gerçekleştirilerek kurutma koşulları ve ön işlemin kızılcığın rengine etkisi de incelenmiştir.
Çalışmadan elde edilen sonuçlar, kurutma havası sıcaklığı ve IR gücünün artmasının kurutma hızını arttırarak kurutma süresini kısalttığını ortaya koymaktadır. Ayrıca kurutma havası sıcaklığını ile IR gücünü arttırmak ve ön işlem uygulamak efektif difüzyon katsayısını arttırmaktadır. Ayrıca ön işlem uygulamaları aktivasyon enerjisini düşürmektedir. Kurutma işleminin azalan hız periyodunda gerçekleştiği ve kurutma davranışını en iyi açıklayan modelin Midilli ve Küçük olduğu tespit edilmiştir. Uygulanan ön işlem kurutma hızını arttırmakta ve kurutma süresini kısaltmaktadır. Deneysel çalışmada en başarılı ön işlemin Potas uygulaması olduğu saptanmıştır. Renk analizi çalışmaları, 55°C sıcaklıkta kurutulan Potas grubu örneklerinin taze kızılcık rengine en yakın renge sahip olduğunu ortaya koymaktadır.

Abstract:
A wide variety of fruits and vegetables are produced with the contribution of the climate zone and arable lands in our country, which is a big agricultural producer. The processing of these product which are freshly consumed and traded is also important. Drying, which is the oldest known method for storing foods, is widely used in our country as traditional and industrial. Less storage is needed for the storage of dried products, longer storage times are possible and more application possibilities are provided. The drying adventure, which started by drying the foods such as fruits and vegetables openly to the natural conditions under the sun, required artificial drying methods due to the fact that these products were exposed to natural negativity such as contamination, the drying time was long and the seasonal conditions were an important determinant on drying. By the development of artificial drying methods, a drying process with higher capacity, independent of seasonal conditions and less risk of contamination, opportunity is provided.
In this study, Cornelian cherry (Cornus mas L.) fruits which are naturally grow in our country, were dried by three different method: cabinet dryer (55, 65 ve 75°C) and infrared dryer (75, 88 ve 104 W) and combined method (firstly 2 hours infrared dryer then completed by cabinet dryer). For cabinet dryer and infrared dryer experiments, samples were separated into 3 groups: 1 control group and 2 different pretreatment groups (Potas and Sod. Hid.). The experiments were performed for each group. the initial moisture content of the fruits was 70.17% and during the study it was decreased to 10%. By using experimental data, drying kinetics of the Cornelian cherry and the effect of different drying conditions and pretreatment on the duration of drying process were investigated, effective diffusion coefficients and activation energy values were calculated. Color analysis of fresh and dried Cornelian cherry samples was performed to determine the drying conditions and the effect of pretreatment on the color of Cornelian cherry. 
The results obtained from the study indicate that increasing the drying air temperature and drying power increase the drying rate and shorten the drying time. In addition, increasing the drying air temperature, increasing power of the infrared dryer and pretreatments increase the effective diffusion coefficient. Also pretreatments reduce the activation energy. It was determined that the drying process took place at a falling rate period and the model that best describes the drying behavior was Midilli ve Küçük. The applied pretreatment increases the drying rate and shortens the drying time. In experimental study Potas pretreatment is the most successful pretreatment. Color analysis studies show that the Potas group samples dried at 55°C have the closest color to fresh Cornelian cherry color.