Mathematical modeling of meat freeze-drying in trays and parameter estimation
Etin dondurarak kurutma işleminin matematiksel modellenmesi ve parametrelerin belirlenmesi
- Tez No: 405411
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MAHMUT ŞEKER, PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Food Engineering, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Yüksek kalitede kurutulmuş gıda maddesi elde etmek için dondurarak kurutma en etkili prosestir. Bu çalışmada hindi etinin dondurarak kurutulması için enerji ve kütle eşitliklerine dayanan matematiksel model oluşturulmuş ve tepsili dondurarak kurutmanın birinci ve ikinci kurutma safhalarına ait dinamik davranışları tanımlamak için çözülmüştür. Model denklemleri polinom yaklaşımı-Jacobi yöntemine dayalı olan ortogonal kollokasyon metodu kullanılarak çözülmüştür. Deneysel sonuçlar pilot dondurarak kurutucuda etin dondurarak kurutulmasıyla elde edilmiştir. Bağlı suyun kütle fraksiyonu, kurumuş bölgedeki ısıl iletkenlik, su buharı Knudsen difüzyon katsayısı, film termal iletkenliği ve ikinci kurutma safhasındaki bağlı suyun desorpsiyon hız sabiti gibi direkt olarak ölçülmesi zor olan parametreler temeli en küçük kareler metoduna dayanan MATLAB Levenberg-Marquardt algoritması kullanılarak matematiksel modelin deneysel verilerle örtüşmesiyle belirlenmiştir. Modelde yeni elde edilen parametreler kullanılarak 12.4 mm kalınlığındaki hindi eti için birinci ve ikinci kurutma süreleri sırasıyla 11.0 saat, 17.0 saat olarak bulunmuştur. Matematiksel model farklı kalınlıktaki hindi göğüs etinin (14.5 mm) dondurarak kurutulmasıyla elde edilen verilerle doğrulanmıştır. Deneysel verilerle teorik sonuçların karşılaştırılması deneysel ve teorik sonuçlar arasındaki uyumun iyi olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Freeze-drying is an attractive process to produce high quality dehydrated food products. In this work, a mathematical model that describes heat and mass transfer in freeze-drying process was constructed for the freeze-dried turkey breast meat and solved in order to describe quantitatively the dynamic behavior of the primary and secondary drying stages of the freeze-drying in trays. The model equations were solved using orthogonal collocation based on polynomial approximation-Jacobi method. Experimental results were obtained for the freeze-drying of meat by using a pilot freeze-dryer. Some parameters such as weight fraction of bound water, thermal conductivity of dried layer, Knudsen diffusivity for water vapor, film thermal conductivity and desorption rate constant of bound water for secondary drying stage that are difficult to measure directly were determined by fitting experimental data with the mathematical model using non-linear least square method of Levenberg-Marquardt algorithm of MATLAB. By using new estimated parameters in the dynamic mathematical model the duration of primary and secondary drying stages for 12.4 mm thick turkey breast meat slabs were found to be 11.0 h, 17 h, respectively. The mathematical model was validated with data obtained by freeze-drying of different thickness (14.5 mm) of turkey breast meat. The comparison of the theoretical results with the experimental data shows that the agreement between the experimental data and the theoretical results is good.
Benzer Tezler
- Sucuk dilimlerinde Escherichia coli O157:H7'nin atımlı UV ışık ile inaktivasyonu
Inactivation of Escherichia coli O157:H7 on sucuk slices by pulsed UV light
BUĞRAHAN BAŞGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NENE MELTEM KEKLİK
- Tavuk karkaslarında mikrodalga uygulama ile Campylobacter jejuni hedefli yüzey dekontaminasyon proses tasarımı için simülasyon çalışması
A simulation study for surface decontamination of chicken carcasses targeting Campylobacter jejuni using microwave processing
EZGİ SON
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERRUH ERDOĞDU
- Farklı muhafaza koşullarında golden delicious elma çeşidinin performansının görüntü işleme yoluyla belirlenmesi
Determining the performance of the golden delicious apple variety by image processing in different preservation conditions
EMİNE ADSIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN POLATCI
- Impacts of policy changes on Turkish agriculture: An optimization model with maximum Entropy
Türk tarımında politika değişikliklerinin etkileri: Maksimum Entropi ile bir optimizasyon modeli
HAKKI OZAN ERUYGUR
Doktora
İngilizce
2006
EkonometriOrta Doğu Teknik Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EROL HASAN ÇAKMAK