Kuzukulağı (Rumex Acetosa L.), tere (Lepidium Sativum L.) ve roka (Eruca Sativa L.) yapraklarının mikrodalga tekniği ile kurutulması
Microwave drying of sorrel (Rumex Acetosa L.), cress (Lepidium Sativum L.) and rocket (Eruca Sativa L.) leaves
Yazar: FATİH AÇIKALIN
Danışman: DOÇ. DR. NENE MELTEM KEKLİK
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Kurutma = Drying ; Kuzukulağı = Sorrel ; Mikrodalga kurutma = Microwave drying ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning ; Roka = Rocket ; Tere = Garden cress

Özet:
Bu çalışmada kuzukulağı (Rumex acetosa L.), tere (Lepidium sativum L.) ve roka 
(Eruca sativa L.) yaprakları bir mikrodalga (2450 MHz) fırın kullanılarak 180, 360, 600 
ve 900 W güç seviyelerinde kurutulmuştur. Çalışma kapsamında bu bitki yapraklarının 
kuruma hızları, kuruma kinetikleri ve çeşitli kalite parametreleri incelenmiştir. Ayrıca 
Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak yaprakların stoma özellikleri ve 
kurumaya bağlı olarak yaprak mikroyapılarında meydana gelen değişimler ortaya 
konulmuştur. Çalışmanın bulguları genel olarak en hızlı kuruyan bitki yaprağının tere 
(225-405 s) olduğunu ve bunu sırasıyla roka (360-480 s) ve kuzukulağının (270-705 s)
takip ettiğini göstermektedir. Kuzukulağı yapraklarının diğer bitki türlerine göre daha 
yavaş kurumasının, en uzun stomaya sahip olmasına rağmen birim alana düşen stoma 
sayısının en az kuzukulağında bulunmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Kuruma 
eğrilerinin tanımlanmasında Newton, Page ve Logistic modelleri test edilmiştir. 
Deneysel kuruma verilerine genel anlamda en iyi uyum sağlayan modelin, uyum iyiliği 
parametreleri χ2 ve R2'ye bağlı olarak, Logistic modeli olduğu ve bunu sırasıyla Page 
ve Newton modellerinin izlediği görülmüştür. Kuruma işlemi üç bitki yaprağı için de 
genel olarak azalan hız periyodunda gerçekleşmiştir. En düşük etkin difüzyon katsayısı 
(Deff) 180 W'ta kurutulan kuzukulağı için 6.02*10-11 m2/s ve en yüksek değer 600 W'ta 
kurutulan roka için 1.97*10-10 m2/s olarak bulunmuştur. Kuruma sonucunda yaprakların 
renk parametrelerinde taze yapraklara göre anlamlı değişimler (P<0.05) olmuş ve bu 
değişimlerin mikrodalga güç seviyesi arttıkça artış gösterme eğiliminde olduğu 
gözlenmiştir. Toplam renk değişimi (ΔE), mikrodalga güç seviyesine bağlı olarak 
kuzukulağı için 16.86-18.45, tere için 2.91-6.42 ve roka için 5.08-11.23 aralığında ix
bulunmuştur. Kurutma işleminin yaprakların rehidrasyon yeteneğini azalttığı ancak 
mikrodalga güç seviyesine bağlı olarak anlamlı bir değişim gerçekleşmediği (P>0.05) 
sonucuna varılmıştır. Kurutulmuş bitki yapraklarının sırasıyla toplam fenolik madde
(mg gallik asit eşdeğeri / g kuru madde) ve % DPPH inhibisyonu değerleri kuzukulağı 
için 13.19-17.65 ve 92.90-96.11, tere için 10.20-12.62 ve 85.61-88.19, roka için 6.54-
8.01 ve 90.51-92.23 aralıklarında değişmiştir. Bitki yapraklarından özellikle terenin 
toplam fenolik madde ve antioksidan aktivitesinde taze örneklere kıyasla anlamlı bir 
azalma olduğu (P<0.05) belirlenmiştir. SEM görüntüleri yaprakların organik matris 
yapılarında mikrodalga güç seviyesi ile doğru orantılı olarak kırılmaların ve lif 
yırtılmalarının olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In this study, sorrel (Rumex acetosa L.), cress (Lepidium sativum L.) and rocket (Eruca 
sativa L.) leaves were dried at 180, 360, 600 and 900 W power levels using a microwave 
(2450 MHz) oven. The drying rates, drying kinetics and various quality parameters of 
these plant leaves were examined within the scope of the study. In addition, stoma 
properties of leaves and changes in leaf microstructures due to drying were 
demonstrated by using Scanning Electron Microscope (SEM). The findings of the study 
show that, in general, the plant leaf that dried fastest was cress (225-405 s), followed by 
rocket (360-480 s) and sorrel (270-705 s), respectively. The slow drying of sorrel leaves 
compared to other plant species is thought to be due to the fact that despite having the 
longest stoma, sorrel has the least number of stomata per unit area. Newton, Page and 
Logistic models were tested in the description of drying curves. It was observed that the 
model that best fits the experimental data in general depending on the goodness of fit 
parameters χ2 and R2 is the Logistic model, followed by the Page and Newton models, 
respectively. The drying process generally took place in the falling rate period for all 
three plant leaves. The lowest effective diffusion coefficient (Deff) was found as 6.02*10-
11 m2/s for sorrel dried at 180 W and the highest value was 1.97*10-10 m2/s for rocket
dried at 600 W. There were significant changes (P<0.05) in the color parameters of the 
leaves as a result of drying compared to the fresh leaves, and it was observed that these 
changes tended to increase as the microwave power level increased. Total color change 
(E) was found between 16.86-18.45 for sorrel, 2.91-6.42 for cress and 5.08-11.23 for 
rocket, depending on the microwave power level. It was concluded that the drying xi
process reduced the rehydration ability of the leaves, but there was no significant change 
(P>0.05) depending on the microwave power level. Total phenolic content (mg gallic 
acid equivalent / g dry matter) and %DPPH inhibition values of dried plant leaves, 
respectively, changed in the range of 13.19-17.65 and 92.90-96.11 for sorrel, 10.20-
12.62 and 85.61-88.19 for cress, 6.54-8.01 and 90.51- 92.23 for rocket. It was found
that there was a significant decrease (P<0.05) in the total phenolic substance and 
antioxidant activity of cress, in particular, compared to fresh samples. SEM images 
showed that there were fractures and fiber ruptures in the organic matrix structures of 
the leaves in direct proportion to the microwave power level.