Kızılcığın infrared ısısı ile kurutulmasında kütle transfer katsayılarının ve vitamin kayıplarının incelenmesi

Bu çalışmada infrared ısısı ile kızılcığın kurutulması prosesinde, infrared çıkış gücünün; örneklerin kuruma zamanı, kuruma hızı ve kinetiği, kütle transfer parametreleri üzerine etkisi incelenmiştir. Kütle transfer mekanizmasının anlaşılması için modelleme çalışmaları kütle transferine karşı dış direncin ihmal edildiği ve edilmediği durumlar olmak üzere iki ayrı metotla incelenmiştir. Ayrıca C vitamini kayıpları, rehidrasyon kapasitesi ve renk değişimi gibi bazı kalite parametrelerinin infrared gücü ile değişimi araştırılmıştır. Tüm deneysel ve teorik hesaplamalar 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600 W infrared kurutma güçlerinde yapılmıştır. Bu şartlar altında, tüm örneklerin son nem içerikleri %10 (±1) değerine kadar başarı ile düşürülebilmiş ve kuruma sürelerinin sırasıyla 275, 235, 185, 135, 105, 85, 67 ve 50 dk arasında değiştiği gözlemlenmiştir. Kuruma hızının infrared gücü ile arttığı tespit edilmiştir. Kurutma prosesi esnasında çok kısa süreli bir ısınma evresinden sonra sabit kuruma evresini takip eden azalan kurutma hızı periyodu kaydedilmiştir. Sabit evrenin gerçekleştiği aralık infrared gücünün artması ile azalmıştır. Dış direncin ihmal edildiği, başka bir ifadeyle kütle transferine karşı sadece iç direncin olduğu varsayımına dayanarak yapılan çalışmalarda etkin difüzivite değerlerinin infraredgücünün artması ile arttığı ve250-600 W aralığındasırasıyla 9.93x10-11 m2/s, 1.17x10-10 m2/s, 1.48x10-10 m2/s, 1.98x10-10 m2/s, 2.56x10-10 m2/s, 3.21x10-10 m2/s, 4.01x10-10 m2/s, 5.39x10-10 m2/s aralığında değiştiği bulunmuştur. Deneysel sonuçların, literatürde sıklıkla kullanılan 10 farklı model ile kıyaslanarak en düşük χ2, RMSE ve en yüksek R2 değerleri ile ifadesine göre tanımlanan Page modeline uyduğu bulunmuştur. Öte yandan kütle transferine karşı dış direncin de etkili olabileceğinin düşünüldüğü 2. durum için ise Biot sayısı-kurutma katsayısı (Bi-S) modeli kullanılmıştır.Kütle transferinde direnci tanımlayan önemli bir boyutsuz parametre olan Biot sayısının değerlerine bakıldığında ve kuruma hızında sabit evrenin varlığı dikkate alındığında, kızılcığın infrared ısısı ile kurutulmasında 250-400 W aralığında sadece dış direncin etkili olduğu, 450-600 W aralığında ise hem iç hem de dış direncin geçerli olduğu sonucuna varılmıştır.Deneysel çalışmaların yapıldığı aralıkta Biot sayılarının 0.073, 0.078, 0.084, 0.093, 0.102, 0.114, 0.0119, 0.0130, Deff değerlerinin ise 9.59x10-10 m2/s, 1.37x10-9 m2/s, 1.64x10-9 m2/s, 2.13x10-9 m2/s, 2.68x10-9 m2/s, 2.05x10-9 m2/s, 3.57x10-9 m2/s ve 4.76x10-9 m2/s aralığında değiştiği bulunmuştur. İnfrared gücünün artmasıyla kurutulmuş kızılcık örneklerinin renk parametrelerinde düşüş meydana geldiği belirlenmiştir. Kızılcık örneklerinin rehidrasyon kapasitesinin infrared gücününartması ile arttığı bulunmuştur. Kurutulmuş kızılcık örneklerinin C vitamini değerlerinin taze örneklere kıyasla daha düşük olduğu ve infrared gücünün C vitamini kayıpları üzerinde önemli rol oynadığı saptanmıştır.