Vakum soğutma sisteminin mantar ve marul soğutulmasında uygulanması

Abstract

Vakum sogutma sebzelerin, etlerin ve çiçeklerin sogutulmasında kullanılan hızlı bir sogutmateknigidir ve mekanik kompresyonlu sogutma sistemlerinden sogutma kaynagı cismin kendi içindeolması nedeni ile farklıdır. Vakum altında, gıda içerisindeki suyun kaynama sıcaklıgı düser, suyun birkısmı uzaklasır ve yeni bir denge noktasına ulasılır. Sogutma yükü buharlasma oranı ve buharın gizliısısına baglı olarak belirlenir. Sogutmanın kaynagı olan su buharı direkt olarak üründen geldigi için,kütlenin yapısı ve ürün içerisindeki ısı transferini arastırmak çok önemlidir; vakum sogutmada üründe sogutmanın bir parçasıdır. Bu tezde, bir vakum sogutucu sistemi kurulmus ve deneysel çalısmalaryürütülmüstür. Bir vakum sogutucu gıda içerisinden suyun buharlasarak sogutma etkisi yaratılabilensızdırmazlıgı olan bir odadır. Çalısmada, mantar ve marulun vakum sogutması deneysel olarakçalısılmıstır. Deneyler 7 mbar, 10 mbar ve 15 mbar da yürütülmüs ve denemeler sırasında numuneninyüzey ve merkez sıcaklıgı, ortamın sıcaklıgı ve nemi kaydedilerek grafik olarak verilmistir. Mantarınvakum altında sogutulması sırasında vakum pompası çalısır durumda 7, 10 ve 15mbar'da ulasılabilenen düsük merkez sıcaklıklar sırasıyla 5,6 (380 saniye), 5,2 (550 saniye) ve 8,0°C (486saniye) olurkenkütle kayıpları sırasıyla %3,3, 3,7 ve 2,8 olmustur. Marulun aynı kosullar altında sogutulmasısırasında 7, 10 ve 15mbar'da ulasılabilen en düsük merkez sıcaklıklar sırasıyla 3,6 (330 saniye), 12,0(480 saniye) ve 16,5°C (480saniye) olurken kütle kayıpları sırasıyla %9,6, 5,7 ve 4,9 olmustur. Mantarve marulun mekanik kompresyonlu sogutulması 6°C, -16°C ve -20°C'de buzdolabında gerçeklestirildive sonuçlar vakum sogutmadaki sonuçlar ile karsılastırıldı. Mantar ve marulun vakum sogutmasırasındaki meydana gelen kütle kaybının buzdolabında sogutma sırasında olusan kütle kaybındançok büyük olmadıgı görülürken, merkez sıcaklıklarının istenen seviyelere düsürülmesi daha uzunsürelerde gerçeklesmistir. Sonuç olarak, vakum altında marul ve mantarın sogutulması mekanikkompresyonlu sogutmadan daha hızlı olmaktadır.

Vacuum cooling is a rapid cooling technology widely used for vegetables, beef, flowers etc andvacuum cooling could be considered different from the conventional cooling in the internal generationof cooling source. Under the vacuum condition, boiling temperature of water in the food will bedecreased, and some water in the food will boil away until new equilibrium condition is reached. Thecooling load is determined by the evaporation rate and the latent heat of water evaporation. Since theevaporated water, which is the cooling source, comes from the product directly, it is very important toinvestigate the characteristics of mass and heat transfer in the product, which will be an integratedpart of the vacuum cooling systems. In this thesis, a vacuum cooler has been designed andexperimental studies have been carried out. The vacuum cooler is an instrument designed to maintainthe vacuum pressure in a sealed chamber, where the boiling of the water in the food occurs to producethe cooling effect. In this study, vacuum cooling of mushroom and lettuce was experimentally studied.Experiments have been carried out at 7 mbar, 10 mbar and 15 mbar and during tests, surface andcenter temperature of samples, humidity and temperature of surroundings have been recorded andgiven as graph. Minimum internal temperatures reached during vacuum cooling of mushroom at 7,10 and 15mbar were 5,6 (380s), 5,2 (550s) and 8,0°C (486s) while mass losses were 3,3, 3,7 and 2,8%,respectively. Minimum internal temperatures reached during vacuum cooling of lettuce at 7, 10 and15mbar were 3,6 (330s), 12,0 (480s) and 16,5°C (480s) while mass losses were 9,6, 5,7 and 4,9%,respectively. Cooling of mushroom and lettuce have been also performed at a refrigerator at 6°C, -16°C and -20°C and results were compared with vacuum cooling. It has been seen that mass lossduring vacuum cooling is not much higher than mass loss for cooling at a refrigerator. In conclusion,cooling of lettuce and mushroom under vacuum is faster than conventional cooling.