Ultrases ön işleminin bamya ve elma örneklerinin kurutma performansları üzerine etkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı ultrases uygulamasının bamya ve elmanın kurutma performansları üzerine etkisini incelemektir. Bu amaçla 20 kHz frekansa sahip ultrases üreten prob kullanılarak örneklere ön işlem uygulanmış ve ön işlem sonrasında sıcak hava ile kurutma gerçekleştirilmiştir. Ultrases ön işlemi için kullanılan süre ve genlik değerleri, sırasıyla 10, 20, 30 dakika ile % 55 ve % 100 olarak seçilmiştir. Kurutma hava sıcaklıkları 60°C ve 70°C olarak belirlenmiş ve hava hızı 0,3 m/s olarak sabitlenmiştir. Sıcak hava ile kurutma öncesi gerçekleştirilen ultrases ön işleminin ürünün kuruma hızını, ürünün yapısal özelliklerine bağlı olarak bazı koşullarda arttırdığı saptanmıştır. Buna göre, kuruma hızı en yüksek koşullar bamya için, % 100 genlikte 20 dakika ve elma için % 100 genlikte 30 dakika olarak bulunmuştur. Elde edilen verilerin kurutma kinetiğini tanımlamak için beş ayrı model denenmiş, bamya ve elmanın kurutma kinetiğini en iyi açıklayan modellerin Page ve Modifiye Page modelleri olduğu saptanmıştır. Etkin difüzyon katsayının; bamya ve elma örnekleri için sırasıyla 3,62 - 8,08 × 10-8 m2/s ve 6,79 - 9,35 × 10-8 m2/s arasında değiştiği belirlenmiştir. En yüksek rehidrasyon oranlarına 30 dakika süreyle % 100 genlikte ultrasese tabi tutulmuş örneklerin sahip olduğu, bu koşullarda rehidrasyon oranı değerlerinin bamya ve elma için sırasıyla; 8,37 ve 7,10 olduğu ve rehidrasyon kinetiğinin Peleg modele uygunluk gösterdiği saptanmıştır. The objective of this study was to discover the effect of ultrasound treatment on drying performance of okra and apple. For this purpose, ultrasonic probe with 20 kHz frequency was used for pretreatment and after ultrasound pretreatment drying was performed by hot air drying. Time and amplitude values of ultrasound pretreatment were chosen as 10, 20, 30 minutes, and 55, 100 %, respectively. The temperature of drying air was 60°C and 70°C and the velocity was kept at 0.3 m/s. It was found that ultrasound pretreatment prior to hot air drying increased the drying rate of samples at some conditions depending on the structural properties of samples. Accordingly, conditions for highest drying rates were found to be 100 % amplitude 20 minutes for okra and 100 % amplitude 30 min for apple. Data obtained were tested with five different thin layer mathematical models to represent the drying kinetics of samples, Page and Modified Page models found to be the most suitable models. The effective moisture diffusivity of okra and apple samples varied between 3.62 - 8.08 × 10-8 m2/s and 6.79 - 9.35 × 10-8 m2/s, respectively. The highest rehydration ratio for okra and apple samples were determined in samples that are subjected to 100 % amplitude for 30 minutes and the values are 8.37 and 7.10, respectively. Rehydration kinetics of samples were fitted to Peleg model.