Fıstık ezmesinin mikrodalga ve radyo frekansı ile ısınma hızı ve homojenliğinin deneysel olarak karşılaştırılması
Experimental comparison of microwave and radio frequency heating of peanut butter
Yazar: EZGİ PARIN
Danışman: PROF. DR. TUNÇ KORAY PALAZOĞLU
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Gıdalarda ısıtma prosesi, bilinen en iyi koruma yöntemlerinden biridir. Geçmişten bu yana  gıdalara geleneksel ısıtma yöntemleri uygulanmaktadır. Geleneksel ısıtma yöntemleri ise maliyeti düşük olmasına rağmen işlem süresi uzun sürmektedir. Uzun süren ısıl işlem uygulamaları nedeniyle gıda yüksek sıcaklıklara maruz kalmaktadır. Yüksek sıcaklıklar gıdada besin değeri kaybına, tekstürel ve duyusal özelliklerinin değişmesine neden olmaktadır.  Gıdada oluşan bu değişimler tüketici sağlığı açısından risk oluşturur ve tüketiciler tarafından tercih edilmez. Son yıllarda bu sorunu önlemek için geleneksel ısıtma proseslerine alternatif yeni sistemler yaygınlaşmıştır. Radyo frekans ve mikrodalga gibi sistemler, geleneksel ısıl işlem proseslerine göre daha kısa sürede ısıtma sağlamaktadır. Ancak radyo frekans ve mikrodalga sistemleri kısa sürede hacimsel ısıtma sağlarken homojenlikten ödün verebilmektedir. Bu tez çalışmasında yer fıstığı ezmesinde radyo frekans ve mikrodalga sistemleri kullanılarak homojen bir ısıtma sağlamak amaçlanmıştır. Yer fıstığı ezmesinde ısıtma işlemi, radyo frekans ile 127 mm, 132 mm, 137 mm elektrot mesafesinde; mikrodalga ile 0,5 kW, 0,75 kW, 1 kW güç seviyelerinde döner tabla kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Her bir deney için kullanılan yer fıstığı ezmesi miktarı 551 g ± 4,41 'dır. Yer fıstığı ezmesi polipropilen malzemeden tasarlanmış silindirik kapta (çap: 12,5 cm, yükseklik 48 mm) ısıtmaya tabi tutulmuştur. Ürün içerisine yerleştirilen fiber optik problarla dört farklı noktadan sıcaklık verileri alınmıştır. Üründe en geç ısınan nokta 70 0C'ye ulaştığında deney sonlandırılmıştır. Isıtma işleminden hemen sonra termal kamera ile ürünün üst ve ara yüzeyinden görüntüler kaydedilmiştir. Gıdanın homojen olarak ısınmasının bir ölçüsü olan homojenlik indeksi, farklı formüller kullanılarak hesaplanmıştır. Isıtma işlem süreleri incelendiğinde 0,5 kW, 0,75 kW ve 1 kW güç seviyesinde gerçekleştirilen deneylerde 21,75 dk, 13,52 dk ve 11,12 dk; 127 mm, 132 mm ve 137 mm elektrot mesafelerinde gerçekleştirilen deneylerde 52,83 dk, 59,7 dk ve 97 dk  sürmüştür. Homojenlik indeksi ve deney süreleri incelenerek yer fıstığı ezmesinin ısınma hızı ve homojenliği deneysel olarak karşılaştırılmış ve ürün için hangi prosesin daha uygun olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The heating process in food is one of the best-known protection methods. Traditional heating methods have been applied to food from past to present. Although traditional heating methods are low cost, the processing time is long. Food is exposed to high temperatures due to long-term heat treatment. High temperatures cause changes in textural and sensory properties of food and loss of nutritional value. These changes pose a health risk and are not preferred by consumers. In recent years, new systems have been developed which can be an alternative to traditional heating processes to prevent these problems. Radiofrequency and microwave systems provide volumetric heating in a shorter time compared to conventional heat treatment processes. however, homogeneous heating may not occur in the product. In this thesis, homogeneous heating of peanut butter by using radio frequency and microwave systems is aimed. Peanut butter heating process, radio frequency 127 mm, 132 mm, 137 mm electrode distance; microwave, 0.5 kW, 0.75 kW, 1 kW power levels using the rotary table. 551 g ± 4.41 peanut butter was used for each experiment. Peanut butter was heated in a cylindrical container (diameter: 12.5 cm, height 48 mm) designed from polypropylene. Temperature data were taken from four different points with fiber optic sensors placed in the product. The test was terminated at the latest temperature reached 70 ° C. Immediately after heating, images were recorded from the top and interface of the product with the thermal imager. The homogeneity index, which is a measure of homogeneous heating, was calculated using different formulas. Heating operation times at power levels of 0.5 kW, 0.75 kW and 1 kW, respectively 21.75 min, 13.52 min, and 11.12 min; Electrode distances of 127 mm, 132 mm and 137 mm lasted 52.83 min, 59.7 min, and 97 min respectively. Homogeneity index, heating rate and heating time of experimental results were compared. homogeneity index, heating rate and heating times of experimental results were compared and the most suitable process for the product was determined.