Kimyasal ve kızılötesi ön işlemler uygulanmış yeşil elma dilimlerinin kurutma ve rehidrasyon davranışının modellenmesi ve termodinamik analizi
Modeling of drying and rehydration behavior and thermodynamic analysis of green apple slices pretreated with chemical and infrared methods
- Tez No: 1011653
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP HAZAL TEKİN ÇAKMAK, DOÇ. DR. YAĞMUR ERİM KÖSE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bilinen en eski muhafaza yöntemlerinden biri olan kurutma, günümüzde hem geleneksel hem de endüstriyel ölçekte yaygın olarak kullanılan temel proseslerdendir. Bu çalışmada, endüstride klasik kurutma metodu olarak kabul edilen sıcak hava konvektif kurutma prosesi farklı önişlemler ile desteklenerek, kurutma süresinin ve enerji gereksiniminin azaltılması ile proses verimliliğinin arttırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla farklı kimyasal çözeltilere daldırılarak (%2 potasyum karbonate + % 0,5 zeytinyağı çözeltisi , %1 citric acid çözeltisi ve %1 ascorbic acid çözeltisi) ve kızıl ötesi (6 şiddetinde/30 dakika) ön işlem uygulanarak 0.5 cm kalınlığındaki elma dilimleri (Granny Smith) 45,55,65 ve 75 °C de sabit hava hızında, kabin tipi kurutucuda kurumaya bırakılmıştır. Kuruma prosesi boyunca elma dilimlerinin nem oranının zamana bağlı değişimi farklı ince tabaka modelleri kullanarak ele alınmış ve Midilli-Küçük modelinin elma dilimlerinin kuruma davranışını diğerlerinden daha iyi açıkladığı tespit edilmiştir. Farklı ön işlem uygulamalarının kurutulmuş elma dilimlerinin rehidrasyon kinetiğine etkisini incelemek amacıyla kurulan modeller arasında ise en iyi uyum gösteren modelin sırasıyla Weibull ve Peleg modelleri olduğu belirlenmiştir. Arrhenius denklemi kullanılarak elde edilen aktivasyon enerjisine ait en düşük değer kızıl ötesi ön işlemiyle kurutulmuş örneklerde (12.912 kJ/mol), en yüksek değer ise kontrol örneklerinde (22.227 kJ/mol) görülmüştür. Örneklerin termodinamik parametreleri her ön işlem için farklılık göstermekle beraber, kurutma entalpisi (∆H) ve entropisi (∆S) sıcaklığın artmasıyla azalırken, Gibbs serbest enerjisi (∆G) sıcaklığın artmasıyla artmıştır. Kurutma prosesi sonunda taze elma dilimlerinin sahip olduğu renk özelliklerini (L*,a*,b* ve ∆E) en iyi koruyan örneklerin kızıl ötesi ile ön işlem uygulanan örnekler olduğu tespit edilmiştir. Farklı ön işlemlerin renk kalitesi üzerindeki etkileri, çok değişkenli istatistiksel bir yöntem olan temel bileşen analizi (PCA) ile kapsamlı bir şekilde değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Drying is one of the oldest food preservation methods and continues to be widely used today at both traditional and industrial scales. In this study, the conventional hot air convective drying process, which is commonly employed in the food industry, was supported with different pretreatment methods in order to reduce drying time and energy consumption and to improve overall process efficiency. For this purpose, Granny Smith apple slices with a thickness of 0.5 cm were subjected to chemical pretreatments by immersion in solutions of 2% potassium carbonate + 0.5% olive oil, 1% citric acid, and 1% ascorbic acid, as well as infrared pretreatment (intensity level 6 for 30 minutes). The pretreated samples were then dried in a cabinet-type dryer at constant air velocity at drying temperatures of 45, 55, 65, and 75 °C. During the drying process, the time-dependent changes in moisture ratio were evaluated using different thin-layer drying models, and the Midilli–Küçük model was found to provide the best representation of the drying behavior of apple slices. To investigate the effects of pretreatments on the rehydration behavior of dried samples, various kinetic models were applied, among which the Weibull and Peleg models showed the best agreement depending on the pretreatment conditions. The lowest activation energy value obtained using the Arrhenius equation was observed in samples dried with infrared pretreatment (12.912 kJ/mol), while the highest value was found in the control samples (22.227 kJ/mol). Although thermodynamic parameters varied according to the applied pretreatments, drying enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) decreased with increasing temperature, while Gibbs free energy (ΔG) increased as temperature increased. At the end of the drying process, infrared-pretreated samples exhibited the best preservation of the original color characteristics of fresh apple slices (L*, a*, b*, and ΔE). The effects of different pretreatments on color quality were further evaluated using principal component analysis (PCA), allowing a comprehensive assessment of the relationships among color parameters.
Benzer Tezler
- Lignoselülozik biyokütlenin ısıl dönüşümüne hidrotermal ön işlemin etkilerinin incelemesi
The effect of hydrothermal pretreatment on the thermal decomposition of lignocellulosic biomass
EMİNE GÖZDE VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESİN VAROL
- Biyokütlenin pirolizine çalışma koşullarının etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of operation conditions on the pyrolysis of biomass
ETIMAD FATULLAYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYLEM PEHLİVAN
- Nanolif kaplı kuvars kristal mikroterazi yüzeyler ile kütle hassas biyosensörlerin performansının geliştirilmesi
Improvement of the performance of mass sensitive biosensors by nanofiber coated quartz crystal microbalance surfaces
NURŞEN ZİĞAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU
- Ayçiçek saplarına uygulanan asidik ve bazik derin ötektik çözücü ön işleminin enzimatik hidroliz verimi ve lignin eldesine etkisi
The effects of acidic and basic deep eutectic solvent pretreatment of sunflower stalks on the yield of enzymatic hydrolysis and the lignin recovery
DİLAY ÖZUYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR ZAFER HOŞGÜN
- Farklı bitkisel lif yüzeylerine yapılan işlemlerin temizlik kâğıdı emiciliği üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of treatments applied to different plant fiber surfaces on the absorbency of tissue paper
MERAL ÇOBAN UĞURDAN
Doktora
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE AYTAÇ