Palamut balığında ultrason destekli kurutma kinetiklerinin belirlenmesi
Determination of ultrasonic-assisted drying kinetics in atlantic bonito
- Tez No: 964210
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET AKKÖSE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 47
Özet
Amaç: Araştırmada, Atlantik palamudu (Sarda sarda) filetolarının farklı sıcaklıklarda (40°C, 50°C ve 60°C) kurutulmasında, ultrason işleminin kurutma kinetikleri ile etkin nem difüzyon katsayısı (Deff) ve aktivasyon enerjisi (Eₐ) üzerindeki etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Kurutma kinetiklerinin ince tabaka kurutma modelleriyle uyumu belirlenmiştir. Yöntem: Palamut balığı örneklerinden kesilen aynı boyutlardaki parçalar iki gruba ayrılarak gruplardan birine 35 kHz'de 20 dk süreyle ultrasonik su banyosunda ön işlem uygulanmış, diğer grup ise kontrol grubu olarak kullanılmıştır. Her iki gruptaki örneklere sıcak hava ile çalışan bir kurutma ünitesinde %30 bağıl nem ve 1 m/s hava hızında 72 saat kurutma işlemi uygulanmıştır. Kurutma işlemi boyunca belirlenen ağırlık kayıplarından yola çıkılarak örneklerdeki nem içerikleri belirlenmiş ve elde edilen veriler Newton, Page, Midilli, Henderson-Pabis, Logaritmik ve Two-Term Exponential modelleriyle doğrusal olmayan regresyona tabi tutulmuştur. Ayrıca Fick'in ikinci yasasından yola çıkılarak Deff değeri ve Arrhenius ilişkisinden Eₐ değeri hesaplanmıştır. Bulgular: Kontrol grubu örneklerde tüm sıcaklıklarda Midilli modeli kurutma verileriyle daha iyi uyum göstermiştir (R² ≥ 0,9973). Ultrason uygulanmış örneklerde 40°C ve 60°C'de yapılan kurutma işlemlerinde Midilli modeli, 50°C'de ise Two-Term Exponential modeli daha iyi uyum sağlamıştır (R² ≥ 0,9990; RMSE ≤ 0,0061). Bununla birlikte ultrason işlemi, özellikle kurutmanın ilk 10 saatinde nemin uzaklaşma hızını artırarak kurutma etkinliğini artırmış, ayrıca kurutma sıcaklığının yükseltilmesi de kuruma etkinliğinde artışa yol açmıştır. Çalışmada Deff değeri kontrol örneklerinde 4,85×10⁻¹⁰ – 5,95×10⁻¹⁰ m²/s, ultrason uygulanmış örneklerde ise 5,10×10⁻¹⁰ – 6,41×10⁻¹⁰ m²/s olarak tespit edilmiştir. Ultrason uygulamasının tüm sıcaklıklarda nem difüzyonunu %4–8 arasında artırdığı görülmüştür. Diğer yandan Eₐ değerleri kontrolde 6,46 ve 8,94 kJ/mol, ultrason uygulanmış grupta ise 8,08 ve 9,99 kJ/mol olarak bulunmuştur. Sonuç: Ultrason uygulamasının Atlantik palamudunun sıcak hava ile kurutulmasında kütle transferini hızlandırarak nem difüzyonunu artırdığı, bununla birlikte aktivasyon enerjisinde de kısmen bir artışa yol açtığı belirlenmiştir. Palamut balığının kurutulmasında Midilli ve Two-Term Exponential modellerinin kurutma verileriyle daha iyi uyum sağladığı görülmüştür. Çalışma sonunda elde edilen bulguların balık kurutma endüstrisinde proses tasarımı, enerji verimliliği ve ürün kalitesi açısından önemli bilgiler sağladığı, ultrason ön işleminin özellikle nem difüzyonu artırarak kurutma etkinliğini artırabileceği görülmüştür. Bununla birlikte palamut balığının kurutulmasında ultrason uygulamasının etkinliğini optimize etmek amacıyla farklı işlem şartlarının kullanıldığı yeni çalışmalara da ihtiyaç vardır.
Özet (Çeviri)
Purpose: The study aimed to determine the effect of ultrasound treatment on the drying kinetics, effective moisture diffusivity (Deff), and activation energy (Eₐ) during the drying of Atlantic bonito (Sarda sarda) fillets at different temperatures (40°C, 50°C, and 60°C). The conformity of the drying kinetics to thin-layer drying models was also determined. Method: Equal-sized pieces cut from Atlantic bonito (Sarda sarda) fillets were divided into two groups; one group underwent a 20-min pretreatment in an ultrasonic water bath at 35 kHz, while the other served as the control. Both groups were dried for 72 h in a hot-air drying unit operating at 30 % relative humidity and an air velocity of 1 m s⁻¹. Moisture contents were calculated from the weight losses recorded during drying, and the resulting data were fitted by nonlinear regression to the Newton, Page, Midilli, Henderson–Pabis, Logarithmic, and Two-Term Exponential thin-layer models. The effective moisture diffusivity (Deff) was estimated using Fick's second law, and the activation energy (Eₐ) was calculated from the Arrhenius relationship. Findings: In the control group, the Midilli model exhibited the best fit to the drying data at all temperatures (R² ≥ 0.9973). For the ultrasound-treated samples, the Midilli model provided the best fit at 40°C and 60°C, whereas the Two-Term Exponential model was superior at 50°C (R² ≥ 0.9990; RMSE ≤ 0.0061). Ultrasound pretreatment increased drying efficiency by accelerating moisture removal, particularly during the first 10 h, and higher drying temperatures further enhanced this effect. The Deff values ranged from 4.85×10⁻¹⁰ to 5.95×10⁻¹⁰ m² s⁻¹ in the control samples and from 5.10×10⁻¹⁰ to 6.41×10⁻¹⁰ m² s⁻¹ in the ultrasound-treated samples, indicating a 4–8 % increase in moisture diffusivity across all temperatures with ultrasound. The corresponding Eₐ values were 6.46 and 8.94 kJ mol⁻¹ for the control group and 8.08 and 9.99 kJ mol⁻¹ for the ultrasound-treated group. Conclusions: Ultrasound treatment was found to accelerate mass transfer during hot-air drying of Atlantic bonito by increasing moisture diffusivity, while also causing a partial rise in activation energy. The Midilli and Two-Term Exponential models showed superior agreement with the drying data for bonito. The findings provide valuable insights for process design, energy efficiency, and product quality in the fish-drying industry, indicating that ultrasound pretreatment can enhance drying efficiency primarily by promoting moisture diffusion. However, further studies employing different processing conditions are needed to optimise the effectiveness of ultrasound in the drying of bonito.
Benzer Tezler
- Kriyoprotektan madde kullanımının çoklu dondurma ve çözündürme uygulanmış balıklarda kaliteye etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of cryoprotectants on the quality of fish subjected to multiple freeze-thaw cycles
HANİFE AYDAN YATMAZ
Doktora
Türkçe
2018
Su ÜrünleriAkdeniz ÜniversitesiSu Ürünleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN GÖKOĞLU
- Palamut (sarda sarda) balığında paraoksonaz enzim aktivitesine (e.c.3.1.8.1.) bazı geçiş metal iyonlarının (mn+2, co+2, fe+2) etkisi
The effect of some transition metal ions (mn+2, co+2, fe+2) on the paraoxonase enzym activity (e.c.3.1.8.1.) in palamut (sarda sarda) fish
ÇİĞDEM KIRSÜLEYMANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyokimyaOndokuz Mayıs ÜniversitesiVeteriner Biyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK ÇELİKLER
- Palamut (sarda sarda) balığında paraoksonaz (pon) enzim aktivitesi üzerine civa, bakır ve çinkonun etkisi
The effect of mercury, copper and zinc on paraoxonase (pon) enzyme activity in bonito (sarda sarda) fish
BÜŞRA ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyokimyaOndokuz Mayıs ÜniversitesiVeteriner Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SENA ÇENESİZ
- Çiğ ve pişirilerek tüketilen bazı besinlerin iyot içeriklerinin belirlenmesi
Determination of iodine content of some RAW and cooked foods
NAZLI NUR ASLAN ÇİN
Doktora
Türkçe
2021
Beslenme ve DiyetetikAnkara ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ÖZFER ÖZÇELİK
- Kuzeydoğu Akdeniz ve Doğu Akdeniz'deki bazı balıkların kurşun ve kadmiyum yüklerinin voltametrik metotla belirlenmesi
Determination of lead and cadmium burden in some Northeast Atlantic and Eastern Mediterranean fish by means of voltammetric method
UFUK ÇELİK
Doktora
Türkçe
2003
Su ÜrünleriEge ÜniversitesiSu Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRAN ÇAKLI
PROF. DR. JÖRG OEHLENSCHLAGER