LED teknolojisi ile fındık kurutma
Hazelnut drying with LED technology
Yazar: LEVENT KANDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MİTHAT AKGÜN
Ordu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Yaş meyve ve sebzeler sahip oldukları su oranlarından dolayı uzun süre muhafaza edilemezler. Bu nedenle ürünlerin depolama kabiliyetini artırmak ve enerji maliyeti olmaksızın uzun süreli saklanmasını sağlamak amacıyla ürünler kurutulmaktadır. Kurutma doğal yöntemlerle (açık havada, güneşte veya gölgede) uzun sürede antihijyenik koşullarda yapılabileceği gibi mekanik olarak kurutma makinalarında daha kısa sürede, gıda özelliklerini koruyarak ve hijyenik olarak yapılabilmektedir.
Gıda kurutma makina maliyetlerinin yüksek olması yanı sıra kurutma zamanın uzun ve enerji maliyetlerinin yüksek olmasından dolayı mekanik kurutma gıda üreticileri tarafından tercih edilmemektedir.
Karadeniz bölgesinde yoğun olarak fındık tarımı yapılmaktadır. Fındık hasadının yapıldığı Ağustos-Eylül aylarında bölgenin oldukça yağışlı ve nemli olması, geleneksel yöntemlerle güneşte kurutulan fındığın kuruma süresini uzatmakta ve buna bağlı olarak kalite kayıpları ile aflatoksin oluşumuna sebep olmaktadır. Fındık tarımında farklı tip ve yöntemlere sahip mekanik kurutma makinaları var olsa da, bu makinalar hem üreticiler hem de işleme tesisleri tarafından kabul görememiştir. 
Bu deneysel çalışmada kurutma süresini kısaltacak, enerji verimliliği yüksek, fındık gıda özelliğinin koruyacak hijyenik LED'li kurutma sistemi tasarlanarak imal edilmiştir. Enerji kaynağı olarak üç farklı LED sıcaklığına sahip LED'ler (3000 K, 4000 K ve 6500 K) kullanılmış ve ışınımla ısı transferinin kütle transferine etkileri ortaya koyulmuştur. Fındıkla LED'ler arasındaki mesafe artışının ve fındık boyutunun kuruma süresine etkisi belirlenmiştir. Kurutma şartlarının gıda özelliklerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca kurutma yöntemlerinin geleneksel yöntemle karşılaştırması için fındık güneşte de kurutulmuştur. 
LED'li kurutma sistemi, konveksiyonel kurutma yöntemine (etüv) ve Güneşte kurutmaya göre daha kısa sürede fındığı %6 denge nemine düşürmüştür. LED'li fındık kurutma doğal taşımda gerçekleşecekse uygun sıcaklık aralığı açısından fındık ile LED arasındaki mesafe 15 cm olmalıdır. LED'li fındık kurutma zorlanmış taşınımda gerçekleşecekse hem kuruma süresi hem de uygun sıcaklık aralığı açısından  hava hızı 1,5 m/s ve  fındık ile LED arasındaki mesafe 5 cm olmalıdır.  Fındıkla LED arasındaki mesafe ve fındık boyutu arttıkça kuruma süresi de artmıştır.

Abstract:
Fresh fruits and vegetables cannot be preserved for a long time due to their water content. Therefore, the products are dried to increase the storage capacity of the products and to ensure long-term storage without energy costs. Drying can be carried out by natural methods (outdoors, in the sun or the shade) in a long time under antihygienic conditions, as well as in mechanical drying machines in a shorter time, preserving food properties and hygienic.
Mechanical drying is not preferred by food manufacturers due to the high drying costs and long drying times and high energy costs.
In the Black Sea region, hazelnut cultivated intensively. In August-September, when the hazelnut harvest is carried out, the drying of the harvested hazelnut in the sun by traditional methods is prolonged because the region is quite rainy and humid, the drying time is prolonged, the quality losses and causes aflatoxin formation. Although there are mechanical drying machines of different types and methods in hazelnut farming, these machines have not been accepted by both producers and hazelnut processing plants.
In this experimental study, a hygienic LED drying system was designed and manufactured to reduce the drying time, to maintain energy efficiency and to maintain nut nutrient properties. LEDs (3000 K, 4000 K and 6500 K) with three different LED temperatures have been used as energy sources and the effects of radiation heat transfer on mass transfer have been demonstrated. The effect of an increase in distance between hazelnuts and LEDs and the size of hazelnuts on drying time were determined. The effect of drying conditions on food properties was investigated. Besides, hazelnuts were dried in the sun for comparison of drying methods with conventional methods.
LED drying system reduced the hazelnut to 6% equilibrium moisture in a more shorter time compared to the convection drying method (oven) and drying in the sun. If the hazelnut drying with LED is to be carried out in natural convection, the distance between the hazelnut and the LED should be 15 cm for the appropriate temperature range. If the LED hazelnut drying is to be carried out in forced convection, the air velocity should be 1.5 m / s and the distance between the hazelnut and the LED should be 5 cm in terms of drying time and suitable temperature range. As the distance between the hazelnut and the LED increased and the hazelnut size increased, the drying time also increased.