EN
TR
SU KABAĞININ (LAGENARIA SICERARIA) KURUMA DAVRANIŞININ DENEYSEL İNCELENMESİ
Abstract
Bu çalışmada dikdörtgen şeklinde kesilen su kabağının kuruma davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler sabit kurutma havası (U=1.4 m/s) hızında ve üç farklı sıcaklıkta (40,50 ve 60oC) konvektif bir kurutucuda yapılmıştır. Deneylerden elde edilen kuruma eğrileri, üç farklı ince tabakalı kurutma modeline yerleştirilmiş (Lewis, Henderson ve Pabis ve iki-terimli eksponansiyel) ve su kabağının kuruma davranışını tanımlamada, iki-terimli eksponansiyel ve Henderson ve Pabis modellerinin uygun olduğu belirlenmiştir. Difüzyon Deff ve kütle taşınım hm katsayılarının kurutma havası sıcaklığıyla değişimleri belirlenmiş ve artan sıcaklıkla bu katsayılarında arttığı tespit edilmiştir
Keywords
References
- Lewis MR=exp(-kt) Lewis (1921)
- Henderson ve Pabis MR=a exp(-kt) Henderson ve Pabis (1961)
- İki-terimli eksponansiyel MR=a exp(-k t)+b exp(-k 1 t) Sharaf-Eldeen vd. (1980)
- MR, boyutsuz nem içeriği; a, b kurutma katsayıları; k, k and k 1 , kurutma sabitleri; t, kurutma süresi Regresyon analizinde, bir bilgisayar programı olan Sigma Plot kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre kurutma modellerinde önemli bir parametre olan kurutma sabitlerinin (k) sıcaklıkla arttığı görülmüştür. Matematiksel model sonuçlarından Henderson ve Pabis modeli ile iki-terimli eksponansiyel modelin su kabağının kuruma davranışını tanımlamada kullanılabileceği görülmüştür. Tablo Kurutma Sabit ve Katsayılarının Kurutma Havası Sıcaklığı ile Değişimi Model ismi katsayılar T=40 o C R 2 T=50 o C R 2 T=60 o C R 2 Lewis k (1/dk) 0.0012 0.9924 0.0019 0.9970 0.0026 0.9845 Henderson ve Pabis a 0143 0.9926 0019 0.9970 0411 0.9862 k (1/dk) 0.0012 0.0019 0.0027
- İki-terimli eksponansiyel a 0.4958 0.9926 0.5055 0.9970 0.5345 0.9862 k (1/dk) 0.0012 0.0019 0.0027 b 0.5185 0.4964 0.5066 k 1 (1/dk) 0.0012 0.0019 0.0027
- Şekil 2’ de ayrıca deneysel ve model sonuçları da gösterilmiştir. Deneysel ve model sonuçlarının iyi bir uyum yakaladığı görülmektedir. Kurutmada önemli parametrelerden biri olan difüzyon katsayısı, su kabağı için farklı sıcaklıklarda hesaplanmıştır. Hesaplamada, literatürde yaygın olarak kullanılan Fick difüzyon denklemi kullanılmıştır (Doymaz, 2013). Difüzyon katsayısının sabit, ilk nem içeriğinin homojen olduğu dikdörtgen şeklinde kesilen su kabağı için bu denklem Crank tarafından aşağıdaki gibi elde edilmiştir (Crank, 1975). 2 2 2 2 2 4 1 2 exp 1 2 1 8 n eff e i e L t D n n M M M M MR (1)
- Burada MR boyutsuz nem içeriği, M zamanla değişen ürün nem içeriği, Mi ilk nem içeriği, Me ürünün verilen sıcaklıktaki denge nem içeriği (kurutma sonundaki nem içeriği), Deff difüzyon katsayısı (m2/s), L kurutulan ürünün yarı kalınlığıdır. Bu denklem serinin ilk terimi alınarak basitleştirilebilir (Doymaz, 2013); 2 2 2 4 exp 8 n eff e i e L t D M M M M MR (2)
- Eşitlik (2)’de verilen denklemin regresyon analizi ile çözülmesiyle difüzyon katsayısı Deff elde edilmiştir. Her bir sıcaklık durumu için denklem çözülmüş ve elde edilen sonuçlar Tablo 3’te gösterilmiştir. Sıcaklığın artmasıyla Deff’in arttığı ve kurutma mekanizmasını da hızlandırdığı görülmektedir. Elde edilen bu değerlerin, literatürde gıda ürünleri için belirlenen 10-8 ile 10-12 m2/s aralığında olduğu tespit edilmiştir (Doymaz, 2013). Tablo Difüzyon ve Kütle Taşınım Katsayılarının Kurutma Havası Sıcaklığının Etkisi T=40 o C R 2 T=50 o C R 2 T=60 o C R 2 D eff (m 2 /s) x10 9 489 0.986 820 0.987 048 0.990 h m (m/s) x10 7 736 0.99 781 0.997 759 0.984
Details
Primary Language
English
Subjects
-
Journal Section
-
Publication Date
April 9, 2014
Submission Date
December 17, 2013
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 1970 Volume: 16 Number: 2