Mikrodalga Tekniği İle Kurutulan Dut Yapraklarının Kuruma, Renk ve Rehidratasyon Kinetiklerinin Modellenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Berat YILMAZ
Danışman: Belma Özbek
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kurutma prosesi, gıdaların raf ömrünü uzatmak için kullanılan bilinen en eski yöntemlerden biridir. Gerek açık havadan kaynaklanan kirliliklerin, böcek, kuş vb. canlıların etkilerinden gerekse sanayileşme ve makineleşmeyle başlayan seri üretim yöntemlerinin daha verimli, hızlı, kârlı ve kapalı ortamda olmasından dolayı güneşte kurutma yerini, fırın kurutucular, püskürtmeli kurutucular, vakum kurutucular, mikrodalga kurutucular gibi kurutuculara bırakmıştır. Mevcut kurutucular içerisinde mikrodalga kurutucular; daha az kurutma süresi, daha yüksek verim ve rehidratasyon gibi özellikleri nedeniyle daha çok tercih edilmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, tıbbi ürünlerde katkı maddesi, gıda takviyesi ve çay olarak kullanılan dut yapraklarının mikrodalga yöntemi ile kurutularak; kuruma, renk değişim ve rehidratasyon kinetiklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Mikrodalga çıkış gücünün etkisini incelemek için 20 g ağırlığındaki dut yaprağı numuneleri farklı mikrodalga çıkış güçlerinde (180, 360, 540, 720 ve 900 W) kurutulmuştur. Ayrıca, numune ağırlığının etkisini incelemek için dut yaprağı numuneleri farklı miktarlarda (20, 40, 60, 80 ve 100 g) 360 W sabit mikrodalga çıkış gücünde kurutulmuştur. Mikrodalga çıkış gücünün artması ve numune miktarının azalması ile kuruma süresinin azaldığı tespit edilmiştir. Ayrıca, dut yaprakları konvansiyonel kurutma yöntemi ile 40 °C'de kurutulmuştur ve elde edilen veriler mikrodalga yöntemi ile elde edilen veriler ile karşılaştırılmıştır. Konvansiyonel kurutma için gereken sürenin 20 g numune için 90 dakika olduğu, bu sürenin en düşük mikrodalga çıkış gücünde gerçekleştirilen kurutma için gereken sürenin 7.8 katı olduğu bulunmuştur. 180 W mikrodalga çıkış gücünde kurutma için gereken süre 11.5 dakika olarak bulunmuştur. Yapılan matematiksel modelleme çalışmalarında; kurutma kinetiği için Page Model, Henderson ve Pabis Model, Lewis Model ve Logaritmik Model denklemleri; renk değişim kinetiği için Sıfırıncı Dereceden Kinetik Model ve Birinci Dereceden Kinetik Model denklemleri; rehidratasyon kinetiği için Peleg Model, Weibull Model, Birinci Dereceden Rehidratasyon Model ve Eksponansiyel Assosiasyon Model denklemleri kullanılmıştır. Uygulanan tüm modeller arasında yüksek R2 ve düşük standart sapma (δ) değerlerine sahip olan Page Model denkleminin kuruma kinetiğine; Sıfırıncı Dereceden Kinetik Model denkleminin renk değişim kinetiğine ve Peleg Model denkleminin rehidratasyon kinetiğine uygunluk gösterdiği bulunmuştur. Mikrodalga yöntemi ile kurutulan numunelere ait hesaplanan Efektif Difüzivite Katsayısı değerlerinin 0.44 x 10-10 m2/s değeri ile 5.34 x 10-10 m2/s değeri arasında değiştiği bulunmuştur. Ayrıca, elde edilen veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar sonucunda kurutma kinetiğine ait aktivasyon enerjisi değeri 15.43 W/g, renk değişim kinetiğine ait aktivasyon enerjisi değeri 11.11-12.07 W/g, 30 oC sıcaklıkta gerçekleştirilen rehidratasyon kinetiğine ait aktivasyon enerjisi değeri 4.59 W/g, farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilen dut yapraklarının rehidratasyon kinetiğine ait aktivasyon enerjisi değeri 18.2 kJ/mol olarak bulunmuştur. Son olarak, kuruma süresine karşılık mikrodalga çıkış gücü/numune ağırlığı değerlerinin değişimi incelenmiş ve yapılan modelleme çalışmaları sonucunda değerlerin Power Model denklemi ile uyumlu olduğu sonucuna varılmıştır. Sonuç olarak; gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda elde edilen kuruma süresi, renk değişim parametreleri ve rehidratasyon kapasitesi değerleri değerlendirildiğinde, dut yapraklarının mikrodalga tekniği ile kurutulmasının uygun olduğu sonucuna varılmıştır. Ancak, elde edilen verilerin bu çalışmada kullanılan ev-tipi mikrodalga fırının özellikleri ile sınırlı olduğu dikkate alınmalıdır.