Mikroalglerin ince tabaka kuruma davranışı ve kuruma model eşitliğinin belirlenmesi

Bu çalışmada, Porsuk çayına ait karışık kültür mikroalg örneklerinin çoğaltılarak kuruma davranışı ve kuruma model eşitliği belirlenmiştir. Bu amaçla, alg kültürü hava kaldırmalı bir fotobiyoreaktörde çoğaltılmıştır. Üretilen karışık mikroalg biyokütlesi (KMB) örneklerinin, bir tepsili kurutucuda kurutma deneyleri gerçekleştirilmiştir. 30 L hacim kapasiteli fotobiyoreaktör başlıca zaman ayarlı ışıklandırma ve havalandırma ekipmanlarından oluşmaktadır. KMB üretiminde literatürde de çok kullanılan Zarrouk besi yeri ortamı kullanılmıştır. Besi yeri hazır olan reaktöre aşılama ile ilave edilen karışık mikroalg kültürü 15 gün süre ile çoğaltılmıştır. Deney süresi sonunda reaktörlerden toplanan KMB örnekleri santrifüj edildikten sonra kurutma deneylerinde kullanılmak üzere +4 °C'de muhafaza edilmiştir. Kurutma deneyleri 0,5-1,5 m/s hava akış hız aralığı, 30-60 °C sıcaklık aralığı ve atmosferik şartlarda yürütülmüştür. Tipik bir kurutma deneyi, sıcaklık ve hava akış hızı ayarlanmış kurutucu haznesine yerleştirilen belirli bir miktar KMB'nin belirli zaman aralıklarında ağırlığının ölçülmesi şeklinde yapılmıştır. KMB örneklerinin ölçülen son iki ağırlık değeri yaklaşık aynı olunca deneyler sonlandırılmıştır. Süre ilerledikçe KMB nem içeriği değerlerinin çalışılan tüm sıcaklık değerlerinde azalarak sıfıra düştüğü gözlenmiştir. Kuruma eğrilerinden, 1,5 m/s akış hızı hariç, hava akış hızının sıcaklığa nazaran kuruma süresini belirgin şekilde etkilemediği sonucuna ulaşılmıştır. Düşük sıcaklıklarda (30 ve 40 °C) kuruma hızı eğrileri KMB örnekleri için tüm kurumanın iki ya da daha çok kademeli sabit hız periyodunda gerçekleştiğini göstermiştir. Bu durum kurumanın katı yüzeyinde meydana geldiğinin göstergesidir. Yüksek sıcaklıklarda (50 °C ve özellikle 60 °C) KMB kuruma olayının azalan hız periyodunda olduğu görülmüştür. 50 ve 60 °C'de KMB kuruma verilerinden faydalanarak oluşturulan t-lnM grafikleri yardımıyla etkin difüzyon katsayıları da hesaplanmıştır. Etkin difüzyon katsayısı değerlerinin hava akış hızından pek fazla etkilenmediği, buna karşılık artan sıcaklık ile arttığı belirlenmiştir. Bu çalışmada kuruma deney verilerinin çeşitli kuruma model eşitlikleri ile istatistiksel olarak karşılaştırılması da yapılmıştır. İstatistiksel analiz sonucunda KMB örneklerinin kuruma olayını en iyi Modified Page eşitliğinin temsil ettiği saptanmıştır. Bu çalışmanın son aşamasında kurutulan KMB örneklerinin karakteristik analizleri gerçekleştirilmiştir. Protein, yağ, SEM, FTIR gibi analizler sonucunda genel olarak literatürdeki mikroalg örneklerine benzer sonuçlar elde edildiği söylenebilir.