Düzensiz şekle sahip gıdaların donma sürelerinin öngörülmesi

Abstract

- 65 - ÖZET Bu araştırma, düzenli şekillerdekî gıda maddelerinin donma sürelerinin öngörülmesi için geliştirilen eşdeğer çap tanımlamasının düzensiz şekillerdekî t gıda maddelerinin donma sürelerinin öngörülmesinde de kullanılabilirliğinin olup olmadığını tesbit etmek için yapılmıştır. Bunun için düzensiz şekle sahip yağsız dana eti olan 23 adet nuar kası temin edilmiş ve bunlar değişik ilk sıcaklıklardan ısıl merkezleri -10°C ve -18°C'ta gelene kadar hava akimi ı dondurucuda dondurulmuştur. Dondurulma işlemi farklı ısı transfer katsayılarında, ortam sıcaklıklarında yapılmış ve donma süreleri belirlenmiştir. Isı transfer katsayıları, değişik boyutlardaki iki adet nuar kasından döktürülmüş aliminyum nuar modellerinin -18°0'ta gelinceye kadar dondurulmasından elde edilen soğuma eğrilerinden hesaplanmıştır. Aliminyum nuar model leri dondurulurken hava akım şiddetleri değiştirilmiş ve değişik ısı transfer katsayıları elde edilmiştir. Alimin yum nuar modellerin dondurucudaki yerleri sabit tutulmuş tur. Nuar kasları da dondurulurken, ısı transfer katsayılarının doğru kullanılabilmesi için aliminyum nuar modellerinin dondurulduğu yere konmuş ve donma işlemi aynı hava akım şiddetleriyle gerçekleştirilmiştir. Deneysel olarak belirlenen donma süreleri, analitik ve sayısal yöntemlerde, geliştirilen eşdeğer çap tanımlamasının- 64 - kullanılmasıyla öngörülen donma süreleri ile karşılaştırılmıştır. Öngörülen donma sürelerinin hesaplaması yapılan bilgisayar programının çalıştırılmasıyla yapılmıştır. Yapılan araştırmalarda -10°C ve -18°C ısıl merkez sıcaklıkları için sırasıyla Analitik yöntem 1 (Pham, 1986) de % 5.5 ile % -15.5 arasında değişen hata- ve % -5.5 lik ortalama hata ; % 11.3 ile % -11.2 arasında değişen hata ve % 2.3'lük ortalama hata ; Analitik yöntem 2 (Cleland ve Earle, 1984 b)'de % 9.5 ile % -16.7 arasında değişen hata ve % 0.8'lik ortalama hata ; % 18.1 ile % -12.3 arasında değişen hata ve % 7.1' lik ortalama hata ; Sayısal yöntem (Ilıcalı, 1988)'de % 17.7 ile % -7 arasında değişen hata ve % 6.9'İuk ortalama hata ; %11.3 ile % -11.9 arasında değişen hata ve % 0.9'luk ortalama hata değerleri bulunmuştur. Yukarıda ki verilere göre, geliştirilen eşdeğer çap tanımlamasının düzensiz şekillerdeki gıda maddelerinin donma sürelerinin öngörülmesinde de kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu model, gıda maddelerinin genelde düzen siz şekillerde olması, uygulanabilirliğinin düzenli şekillerdekilerine göre daha fazla olması nedeniyle gıda endüst risinde donma zamanının hesaplanmasında kullanılabilecek tir.

- 65 - SUMMARY Aim of this study is to determine whether the new- developed equivalent diameter concept (Ilıcalı and En- gez, 1988) which is for regular shaped food stuffs can be used for predicting freezing times of irregular shaped food stuffs too or not. Therefore, 23 eye of round muscles which are lean primal cut of beef hind quarter and have a irregular shape were freezed at different ambient temperatures and heat transfer coefficients in the laboratory type air freezer to get freezing times from initial temperatures upto -10°C and - 18°C thermal center tempetures. The heat transfer coefficients used in the calculati ons were calculated from the cooling ourves of aliminum models which were freezed upto -18°C. During freezing of aliminum models rate of circulated air was changed. Thus, different heat transfer coefficients were obtained. The places of the aliminum models in the freezer were fixed. Also, the eye of round muscles were freezed at the same places in the freezer and circulated air rate. Experimental freezing time datas were compared with the predicted freezing time datas from the one numerical and the two analytical methods where new equivalent diameter equation was used. Freezing times from the pre diction methods were calculated by running computer programs.- 66 - In this research, the comparison results between experimental and the predicted datas were given for -10°C and -18°0 thermal center temperatures respectively, as the following ; In analitical method 1 (Pham, 1986) with mean error -3.5 # and error range max. 5.5 #. - min. -15.5 % » with mean error 2.3 % and error range max. 11.3 # -min. -11.2 %. în analitical method 2 (01 eland and Earl e, 1984 b) with mean error 0.8 % and error range max. 9.5 # - min. -16.? % / with mean error 7.1 % and error range max. 18.1 % - min. -12.3 #. In numerical method (Ilxcalx,1983) with mean error 6.9 % and error range max. 17.7 % - min. -7 % ; with mean error 0.9 % and error range max. 11.3 % -min. -11. 9 #. According to the above results, the developed equivalent diameter concept used in freezing time prediction calcula tions of the irregular shaped food stuffs seemed to be a valid formulation. This method can be used easily and with reliance in food industry in order to predict freezing times of irregular shaped food stuffs.