Bazı pekmez-tahin karışımlarının reolojik özelliklerinin modellenmesi

Bu çalışmanın amacı deneysel verilere uyan bir model geliştirmek için farklı konsantrasyon (% 20–55) ve sıcaklıklarda (25–60 C) hurma, dut, üzüm ve keçiboynuzu pekmezleri-tahin gibi bazı pekmez-tahin karışımlarının döner viskozimetre (Brookfield) ile reolojik özelliklerinin belirlenmesidir. Kayma geriliminin fonksiyonu olarak her karışımın viskozitesini elde etmek için bu örnekler artan bir şekilde 5 farklı dönme hızında kayma gerilimine tabi tutuldu. Kayma gerilimleriyle (2.5–30 s-1) karışımların viskozitelerindeki değişim, çalışılan pekmez-tahin karışımlarının bütün sıcaklıklarda Newtonien olmayan kayma incelmeli sıvılar olduğunu gösterdi. Kayma gerilimlerine karşı görünür viskozitenin deneysel verileri üs kanunu modeli ile başarılı bir şekilde tanımlandı. Çalışılan karışımların akış davranışı indeksi (n) ve kıvamlılık katsayısı (K) gibi model parametreleri sırasıyla; hurma pekmezi-tahin karışımı için 0.522 ile 0.641 ve 4365.1 ile 10013 mPa.sn, dut pekmezi-tahin karışımı için 0.659 ile 0.699 ve 4461.1 ile 10207 mPa.sn, üzüm pekmezi-tahin karışımı için 0.331 ile 0.62 ve 966.88 ile 4218.2 mPa.sn ve keçiboynuzu pekmezi-tahin karışımı için 0.444 ile 0.599 ve 3194.4 ile 17480 mPa.sn aralıklarında bulundu. Karışımların görünür viskoziteleri ve kıvamlılık katsayıları pekmez konsantrasyonlarının artmasıyla ve sıcaklığın azalmasıyla arttığı gözlendi. Kıvamlılık katsayılarının sıcaklık duyarlılığı Arrhenius tipi eşitlik kullanılarak incelendi. Çalışılan karışımların aktivasyon enerjisi (Ea); hurma pekmezi-tahin karışımı için 4378.15 ile 9499 J/mol, dut pekmezi-tahin karışımı için 7514 ile 13216.7 J/mol, üzüm pekmezi-tahin karışımı için 4341 ile 17378.08 J/mol ve keçiboynuzu pekmezi-tahin karışımı için 6779.04 ile 13444.5 J/mol arasında bulundu. Her bir karışım için derişim ile kıvamlılık katsayısı arasındaki ilişki hem üstel hem de üs fonksiyonları ile tanımlandı. Ea'nın hurma, üzüm ve keçiboynuzu pekmezlerinin derişimleriyle değişiminin açıklanmasında üstel fonksiyonun daha üstün olduğu bulunurken, Ea'nın dut pekmezi derişimi ile değişimin açıklanmasında üs fonksiyonun daha iyi olduğu bulundu. Görünür viskozite üzerinde sıcaklık, bazı pekmez derişimleri ve kayma geriliminin birleşik etkisini yüksek tutarlılıkla tanımlama için bir matematiksel model belirlendi.