Radyo frekans yöntemi ile çözdürme işleminin matematiksel modellenmesi
Mathematical modeling of radio frequency thawing
- Tez No: 427787
- Danışmanlar: PROF. DR. FERRUH ERDOĞDU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dondurulmuş gıdalar, Matematiksel modelleme, Frozen foods, Mathematical modelling
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dondurma prosesi gıda endüstrisinde, gıda ürünlerinin raf ömürlerinin artırılması ve kalitelerinin muhafaza edilebilmesi amacıyla yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Dondurulmuş ürünlerin tüketilebilmesi veya bir proseste kullanılabilmesi amacıyla sıcaklıklarının donma noktasının üzerinde bir sıcaklığa çıkartılarak çözdürülmesi gerekmektedir. Endüstriyel anlamda, en yaygın olarak kullanılan çözdürme sistemleri konveksiyonla ısı transferi temelinde çalışan sistemlerdir. Yaygın olarak kullanılan geleneksel yöntemlerde prosesin uzun sürmesi ve kalite kayıplarının ekonomik anlamda işletme maliyetlerini etkilemesi nedeniyle bu sistemlerin yerini alacak hızlı ve güvenli bir çözdürme metoduna ihtiyaç duyulmaktadır. Dielektrik ısıtma yöntemlerinden birisi olan radyo frekans (RF) uygulaması, mikrodalga uygulamaya göre penetrasyon derinliğinin fazla olması ve ürün içerisinde hacimsel ısı enerjisi oluşturma özelliği ile, konvansiyonel sistemlere göre uygulama potansiyeli yüksek olan bir yöntem olarak kabul edilmektedir. Literatürde, farklı geleneksel sistemler ve mikrodalga uygulamaları kapsamında çözdürme işleminin matematiksel modellenmesi konusunda çok sayıda çalışma bulunurken, RF çözdürme işleminin modellenmesi konusunda bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu temelde, bu çalışmanın amacı RF çözdürme işlemi sırasında ürün içi sıcaklık dağılımının ve RF sistem içerisinde meydana gelen elektriksel alan dağılımının belirlenmesi amacıyla bir matematiksel modelin geliştirilmesi ve bu modelin farklı RF sistemlerde elde edilen deneysel veriler kullanılarak doğrulanmasıdır. Bu kapsamda, RF çözdürme işleminin modellenmesi amacıyla COMSOL (Comsol V. 3.5 ve V. 4,4, Comsol AB, Stockholm, Sweden) çoklu fizik programı kullanılarak bir çözdürme modeli geliştirilmiş, bu model kapsamında ağ bağımsızlık çalışmaları yapılmış ve model sonuçları 50 Ω'luk RF sistemler ile serbest salınımlı RF sistem geometrilerinde deneysel veriler kullanılarak doğrulanmıştır. Belirtilen içeriği ile, bu çalışmanın, gıda endüstrisinde kullanılabilecek RF çözdürme sistemlerinin tasarımı ve optimizasyonu açısından önemli bir çalışma olduğu düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Freezing processes in food industry are applied to increase shelf-life of food products and preserve their quality during storage time and transport. Frozen food commodities, on the other hand, must be thawed at a certain temperature above their freezing point for consumption and further processing. Industrially used traditional thawing systems are based on the principle of convection heat transfer, and due to the longer thawing times experienced in these processes and quality losses, a faster and economically feasible thawing process is required. In this concept, radio-frequency (RF) application, a dielectric heating methodology, is accepted to have a certain potential compared to traditional systems with its longer penetration depth and ability to form volumetric heat generation inside the food products during processing. In the literature, there have been various mathematical modeling studies for traditional thawing systems and microwave processes while modeling studies about the application of RF thawing systems were not encountered. Therefore, the objective of this study was to develop a mathematical model to determine temperature distribution inside a frozen food product during thawing and electric field distribution inside the RF system and to validate this model with experimental data obtained from various RF systems. Based on this concept, an RF thawing model was developed using the COMSOL (Comsol V. 3.5 ve V. 4.4, Comsol AB, Stockholm, Sweden) multi-physics program, mesh independency studies were carried out, and the model was validated using the experimental data for 50 Ω and free running oscillator RF systems. With the given concept, this study was assumed to be significant for design and optimization of industrial RF thawing systems.
Benzer Tezler
- Donmuş tavuk etlerinde radyo frekans çözdürmenin kaliteye etkisi
The effect of radio frequency defrosting on quality of frozen chicken meats
ELİF BEYZA SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY KOLSARICI
- Radyo frekans uygulamasıyla çözdürülmüş piliç etinin marinasyon verimi ve marine ürün kalitesinin incelenmesi
Marination yield of chicken meat thawed by radio frequency and investigation of marinated meat quality
ZEYNEP BACIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EDA DEMİROK SONCU
- Donmuş gökkuşağı alabalığında (Oncorhynchus mykiss) radyo frekans ve geleneksel çözündürme yöntemlerinin kaliteye etkisi
The effect of radio frequency and traditional thawing methods on quality in frozen rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)
SEDA KARACA ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY KOLSARICI
- Radyo frekans (RF) yöntemi ile araç tanıma ve kontrol sistemlerinin tasarım ve geliştirilmesi
Desining and developing of the vechile recognition control systems by using RF method
HACI BEKİR GÖKGÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CEMİL SUNGUR
- Sürekli dalga frekans modülasyonu ile elde edilen radyo kanalı yayınım verilerinde bant içi girişimin bastırımı
In band interference reduction in frequency modulated continuous wave channel data
GAYE YEŞİM TAFLAN
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜVEN ÖNBİLGİN