Soğan dilimlerinin çeşitli yöntemlerle kurutma karakteristiklerinin ve kurutma esnasında meydana gelen değişimlerin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; soğan (Allium cepa L.) dilimlerinin taşınımla, vakum altında ve mikrodalga ile kurutulması, kurutma kinetiği açısından çeşitli koşullar altında incelenmiştir. Önişlem uygulanmış ve uygulanmamış olan 3 ve 7 mm kalınlığa sahip olan dilimlerin kuruma kinetikleri, taşınımla ve vakum altında kurutmada 50°C, 60°C ve 70°C'de, mikrodalga kurutmada ise 80 W, 240 W, 400 W'da çıkartılmıştır. Önişlem uygulaması olarak, NaCl çözeltisinde bekletme kullanılmışıtır. Deneysel verilerin onüç farklı matematik modele uygunluğunun test edilmesinden sonra, soğan örneklerinin kuruma davranışını en iyi tanımlayan modelin Sigmoid model olduğu belirlenmiştir. Difüzyon katsayıları taşınımla kurutma için 1,962*10-9 – 1,372*10-8 m2/s aralığında, vakum altında kurutma için 9,757*10-9 – 1,723*10-8 m2/s aralığında ve mikrodalga kurutma için ise 3,193*10-8 – 9,139*10-7 m2/s aralığında hesaplanmıştır. Aktivasyon enerjilerine bakıldığında ise taşınımla ve vakum altında kurutma için 3,28 – 34,13 kJ/mol aralığı göze çarparken, bu değerler mikrodalga kurutmada 2,25 – 6,08 W/kg olmaktadır. Soğan dilimlerinin kurutulması esnasında uğradığı renk değişiminin en aza indirgendiği işlem koşulları ise her üç kurutma yöntemi için deney tasarımı ve istatistiksel analiz yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Buna göre en düşük toplam renk değişimi (ΔE) değeri taşınımla kurutma yöntemi ile 40,72 °C sıcaklık, % 6,49 tuzluluk ve 2,87 mm dilim kalınlığı koşullarında elde edilmiştir. Elde edilen bulguların soğan dilimlerinin kurutulması için endüstriyel boyutta üreticilere kaynak oluşturması mümkündür.

In this study; drying of onions by convective, vacuum and microwave methods in terms of drying kinetics were investigated at various conditions. Kinetics of intact and brined onion slices of 3 and 7 mm thicknesses dried at 50°C, 60°C, 70°C for convective and vacuum drying, and 80 W, 240 W, 400 W for microwave drying were obtained. Brined onion slices were dipped into NaCl solution. Fitting of the experimental data to thirteen thin layer drying models resulted in Sigmoid model as the most suitable model for all investigated drying techniques. Diffusion coefficients varied between 1.962*10-9 and 1.372*10-8 m2/s for convective, 9.757*10-9 and 1.723*10-8 m2/s for vacuum and 3.193*10-8 and 9.139*10-7 m2/s for microwave drying. Activation energy values were in the range of 3.28 – 34.13 kJ/mol for convective and vacuum drying and 2.25 – 6.08 W/kg for microwave drying. The optimum conditions that minimize the color changes of onion slices during drying was obtained for each three drying method using experimental design and statistical analysis. The lowest total color change value (ΔE) was obtained by convective drying method at the conditions of 40.72 °C, 6.49 % (w/v) salt solution and 2.87 mm slice thickness. The results of this study is believed to enlighten the manufacturers for drying of onion slices at industrial scale.