INTERMITTENT AND CONTINUOUS DRYING OF FOODS IN A DEVELOPED MICROWAVE-CONVECTIVE HYBRID DRYER

Abstract

Üretim maliyetinin yanı sıra kaliteyle ilgili artan endişeler, araştırmacıları birleştirilmiş kurutma tekniklerini kullanmaya teşvik etmiştir. Daha kısa kurutma süresi, artan ürün kalitesi ve enerji tüketiminde azalma gibi çeşitli avantajlarından dolayı hibrit kurutma yeni kurutma teknolojileri geliştirmek için olanaklar sunmaktadır. Geleneksel kurutucularda karşılaşılan operasyonel zorlukların üstesinden gelmek ve kurutulmuş ürünlerin kalitesini iyileştirmek için, içerisinde hem sıcak hava hem de mikrodalga kurutmanın eş zamanlı yapılabildiği bir mikrodalga-konvektif hibrit kurutucu imal edilmiştir. Nar tanelerinin hem fasılalı hem de sürekli kurutulması için sırasıyla sıcak hava ile kurutma, mikrodalga kurutma ve hibrit kurutma deneyleri yapılmıştır. Hava sıcaklığının ve mikrodalga gücünün kuruma kinetiği üzerine etkileri incelenmiştir. Nar tanelerinin mikrodalga-konvektif kurutulması için en iyi matematiksel model seçilmiştir. Nar tanelerinin hibrit kuruma kinetiği üzerine etkilerini incelemek amacıyla mikrodalga kurutma deneyleri 140, 296 ve 364W olmak üzere üç farklı mikrodalga gücü için, sıcak hava kurutma deneyleri sabit hava hızında 40, 50, 60 ve 70 °C hava sıcaklıkları için ve hibrit kurutma deneyleri bu kurutma şartlarının kombinasyonları için sürekli ve fasılalı kurutma olarak yapılmıştır. Nar tanelerinin mikrodalga, konvektif ve hibrit kurutma kinetiği nem içeriği-zaman, kuruma hızı-zaman ve kuruma hızı-nem içeriği kuruma eğrileri çizilerek incelenmiştir. Sabit kuruma hızı periyodu gözlemlenmemiştir. Kuruma azalan kuruma hızı periyodunda yer almıştır. Elde edilen deneysel kuruma verileri literatürde sıklıkla kullanılan ince tabaka kuruma modellerine uygulanarak hibrit kuruma işlemi altında nar tanelerinin ince tabaka kuruma kinetiğinin matematiksel modellenmesi incelenmiştir. Önerilen ince tabaka kuruma modelleri arasında yüksek R2, düşük ?2 ve RMSE değerleri veren Henderson ve Pabis modeli uygun kurutma modeli olarak tespit edilmiştir

Growing concerns about the quality as well as cost of production has boosted the researchers to select the combined drying techniques. Due to several advantages such as shorter drying time, enhanced product quality, and reduction in energy consumption, hybrid drying opens up new possibilities to develop novel drying technologies. To overcome the operational difficulties encountered in conventional dryers and to improve the quality of the dried products, a microwave-convective hybrid dryer -in which both hot air and microwave drying take part simultaneously- has been constructed for drying foods. Experiments were conducted for hot air drying, microwave drying, and hybrid drying, respectively for both intermittent and continuous drying of the pomegranate arils. The effects of air temperature and the microwave power on the drying kinetics were investigated. The most suitable mathematical model was selected for the microwave-convective drying kinetics of the pomegranate arils. So as to investigate the effects of the microwave power and air temperature on hybrid drying kinetics of pomegranate arils, microwave drying experiments of pomegranate arils were conducted for 140, 294 and 364 W microwave power levels, hot-air drying experiments were conducted for 40, 50, 60 and 70 °C air temperature at constant velocity and hybrid drying experiments were conducted for the combination of these drying conditions for continuous and intermittent drying. Microwave, convective and hybrid drying kinetics of pomegranate arils were investigated drawing the moisture content-drying time, drying rate- drying time and drying rate-moisture content drying curves. No constant rate period has been observed. Drying took place in the falling rate period. Mathematical modeling of thin layer drying kinetics of pomegranate arils under hybrid treatment was also investigated by fitting the experimental drying data to frequently used thin layer drying models in the literature. Since Henderson and Pabis model had very high R2 and very low ?2 and RMSE values for three drying procedures among the thin layer drying models proposed, Henderson and Pabis mathematical model was determined as the appropriate thin layer drying model.