İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 4 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Üzümlerin mikrodalga kurutma eğrilerinin ve sıcaklık değişiminin matematiksel modellenmesi

Gökhan BİNGÖL, Y. Onur DEVRES

Özet


Bu çalışmada, Türkiye'nin önemli ihraç ürünlerinden olan üzümün kuruması esnasında kararmaya neden olan Polifenol Oksidaz enziminin, çocuklarda ve yaşlılarda astım, isilik ve mide rahatsızlıklarına neden olabilen sülfit kullanılmadan inaktive edilmesi ve aynı zamanda da kuruma hızının arttırılması amaçlanmıştır. Mikrodalga yardımlı konvektif kurutma, konvansiyonel kurutma yöntemlerine göre daha hızlı olduğundan ve gıda maddesinde bulunan dipolar su molekülleri ile etkileşebilmesinden dolayı etkin bir kurutma işlemine olanak sağlamaktadır. Gıda içindeki sıcaklık artışının modellenmesi mikrodalga ısıtma ve kurutma işleminin kontrolü açısından önem arz etmektedir. Kurutma hızını daha da arttırmak ve iyi bir son ürün elde edebilmek amacıyla üzümler kurutma işleminden önce 40°C sıcaklığındaki etil oleat ve potasyum karbonat içeren çözelti içine 3 dakika süreyle daldırılmış veya 90°C’deki buharla 140 saniye süreyle haşlanarak önişlenmişlerdir. Üzümler önişlemlerden sonra mikrodalga yardımlı konvektif kurutucuda 0.25 W/g başlangıç mikrodalga güç oranı ve 60°C sıcaklığında ortalama 1.8 m/s hızındaki hava ile kurutulmuşlardır. Matlab programının Eğri Yaklaştırma (CFT) araç kutusu kullanılarak kuruma eğrileri literatürdeki ince tabaka modelleri ile tanımlanmışlardır. Kuruma esnasındaki sıcaklık değişimleri fiber optik prob kullanılarak ölçülmüş ve Matlab programının Kısmi Diferansiyel Denklem (PDE) araç kutusu kullanılarak matematiksel olarak modellenmiş ve simüle edilmiştir. Matematiksel modelde mikrodalga enerjisi hacimsel ısı üretim kaynağı olarak kabul edilmiş ve kuruma esnasında meydana gelen ve ince tabaka modelleriyle hesaplanan nem kaybı, evaporatif ısı kaybı olarak modele dahil edilmiştir. Sonuçları literatürdeki çalışmalar ile karşılaştırdığımızda, mühendislik açısından gerekli yakınsaklık sağladığı gözlenmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Mikrodalga kurutma, üzüm, modelleme, Matlab, eğri yaklaştırma.


Tam Metin: PDF