JELATİN ÇÖZELTİLERİNİN FARKLI SICAKLIKLARDA KURUTULMASI; KİNETİK, TERMODİNAMİK ve FONKSİYONEL ÖZELLİKLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Bu çalışmada, alternatif kaynaklar arasında gösterilen tavuk derisinden elde edilen jelatin çözeltilerinin kurutma sıcaklığına bağlı olarak değişen fizikokimyasal özellikleri ile kurutma kinetiği ve termodinamiği araştırılmıştır. Kurutmanın matematiksel modellenmesi ve termodinamik davranışların tespiti için 40, 50 ve 60°C sıcaklıklarda jelatin çözeltilerinin kuruma miktarı takip edilmiştir. Aynı zamanda üç farklı sıcaklıkta kurutularak elde edilen toz jelatinin fizikokimyasal özellikleri karşılaştırılmıştır. Farklı sıcaklıklardaki kurutmaya ait deneysel verileri en iyi açıklayan matematiksel modelin Midilli ve Küçük modeli olduğu tespit edilmiştir. Kurutma sürecinin başlangıcında 40, 50 ve 60°C sıcaklıklarda sırasıyla 0.1386, 0.1728, 0.1848 g su/g kuru madde.dak kurutma hızları gözlenmiştir. Efektif difüzyon katsayıları (Deff) ise sıcaklıkla birlikte artarak aynı sıcaklıklar için sırasıyla 1.877x10-7, 2.082 x10-7, 2.568 x10-7 olarak bulunmuştur. Nem difüzyonunu başlatmak için gereken aktivasyon enerjisi (Ea) ise 13.53 kJ mol-1 olarak bulunmuştur. Jelatin çözeltisinde sıcaklığın artmasıyla birlikte Gibbs serbest enerji (∆G) değerleri artarken entalpi (∆H) ve entropi (∆S) değerleri azalmıştır. Jel gücü, 40, 50 ve 60°C’de yapılan kurutmada sırasıyla 343, 291 ve 123 g olarak ölçülmüş ve kurutma sıcaklığının jel gücünü olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. Bununla birlikte, elde edilen jelatin örneklerinin viskozite değerleri sıcaklık ile azalırken su tutma kapasitesi artmıştır. Ancak jelatin örneklerinin termal stabilite değerlerinin (TGA) kurutma sıcaklığından etkilenmediği belirlenmiştir. Sonuçlar, farklı kurutma sıcaklıklarının hem jelatin tozunun kalitesi hem de çözeltisinin kinetik ve termodinamik davranışı üzerinde etkili olduğunu açıkça göstermiştir

In this study, the physicochemical properties, drying kinetics and thermodynamics of gelatin solutions obtained from chicken skin, which is indicated as an alternative source, were investigated as a function of drying temperature. The drying amount of gelatin solutions at 40, 50 and 60°C temperatures were followed for the mathematical modeling of drying and the determination of thermodynamic behavior. Meanwhile, the physicochemical properties of powdered gelatin obtained by drying at three different temperatures were compared. It has been determined that the mathematical model that best explains the experimental data of drying at different temperatures is the "Midilli- Küçük" model. At the beginning of the drying process, 0.1386, 0.1728, 0.1848 g water/g dry matter.min drying rates were observed at 40, 50 and 60°C temperatures, respectively. The effective diffusion coefficients (Deff) increased with temperature and were found to be 1.877x10-7, 2.082 x10-7, 2.568 x10-7, respectively, for the same temperatures. The activation energy (Ea) required to initiate moisture diffusion was found to be 13.53 kJ mol-1. With the increase in temperature in the gelatin solution, Gibbs free energy (∆G) values increased, while enthalpy (∆H) and entropy (∆S) values decreased. The gel strength was measured as 343 g, 291 g, and 123 g, respectively, for drying conducted at 40, 50, and 60°C. It was determined that the drying temperature had a negative impact on gel strength. Furthermore, while the viscosity values of the obtained gelatin samples decreased with temperature, the water holding capacity increased. However, it was determined that the thermal stability values (TGA) of the gelatin samples were not affected by the drying temperature. The results clearly showed that different drying temperatures had an effect on both the quality of the gelatin powder and the kinetic and thermodynamic behavior of its solution