Effect of Different Drying Methods on Drying Characteristics of Eggplant Slices and Mathematical Modeling of Drying Processes

Year 2016, Volume: 14 Issue: 1, 21 - 27, 01.03.2016

Naciye Kutlu , Aslı İşci

Abstract

In this study, eggplant Solanum melongena slices were dried with two different methods tray dryer TD and microwave MW using different temperatures 60, 70 and 80°C and MW powers 180, 450 and 720 W . The effects of drying parameters on some drying characteristics of eggplant were determined. Thirteen mathematical models available in the literature were fitted to the experimental moisture ratio data, and the coefficients of the models were determined by a non-linear regression analysis. Drying in an microwave oven reduced drying time by 60%. The effective moisture diffusivities increased with an increase in temperature and MW power. The best fit models varied depending on process conditions. The activation energies of tray dried and microwave dried samples were determined to be a function of temperature and microwave power, respectively. Maximum rehydration rate was found at 60°C for TD and 180 W for MW treatments

Keywords

Eggplant, Drying, Modeling, Tray dryer, Microwave

Farklı Kurutma Yöntemlerinin Patlıcanın Kurutma Karakteristikleri Üzerine Etkisi ve Kurutmanın Matematiksel Modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada, patlıcan Solanum melongena dilimleri tepsili kurutucu TK ve mikrodalga MD kullanılarak farklı sıcaklık 60, 70 ve 80°C ve mikrodalga güçlerinde 180, 450 ve 720 W kurutulmuş ve bu değişkenlerin ürünün bazı özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Deneysel veriler literatürden bulunan 13 farklı modele uyarlanmış ve modellerdeki katsayılar doğrusal olmayan regresyon analizleri ile hesaplanmıştır. MD ile kurutmanın süreyi yaklaşık %60 oranında azalttığı görülmüştür. Efektif difüzyon katsayıları, artan sıcaklık ve MD gücü ile yükselmiştir. En iyi uyum sağlayan modeller proses koşullarına göre değişiklik göstermiştir. TK ile kurutulan örneklerin aktivasyon enerjileri sıcaklıkla, MD ile kurutulan örneklerin aktivasyon enerjileri ise MD gücü ile ilişkilendirilmiştir. En yüksek rehidrasyon oranının, TK için 60°C’de, MD için ise 180 W gücünde olduğu tespit edilmiştir

Keywords

Patlıcan, Kurutma, Modelleme, Tepsili kurutucu, Mikrodalga

References

• [1] FAO. Gıda ve Tarım Örgütü, Domates üretim istatistikleri http://www.fao.org/statistics/en/ (Erişim tarihi: 17 Temmuz 2015).
• [2] Ulusal Gıda Kompozisyonları Veri Tabanı http://http://www.turkomp.gov.tr/ (Erişim tarihi: 17 Kasım 2015).
• [3] Baysal, T., İçier, F., 2015. Gıda Mühendisliğine Giriş. Bölüm 12: Kurutma. Yayın no:1246, ISBN: 978-605-320-151-9, Nobel Yayıncılık, Ankara, 859p.
• [4] Ertekin, C., Yaldiz, O., 2004. Drying of eggplant and selection of a suitable thin layer drying model. Journal of Food Engineering 63: 349-359.
• [5] Wang, J., Xi, Y.S., 2005. Drying characteristics and drying quality of carrot using a two-stage microwave process. Journal of Food Engineering 68: 505-511.
• [6] Singh, S., Gaikwad, K., More, P.K., Kumbhar, B.K., 2013. Microwave convection drying characteristics of beet root (Beta vulgaris L.) using modeling equations for drying. Journal of Food Processing Technology 4:1-4.
• [7] Wang, Z., Sun, J., Chen, F., Liao, X., Hu, X., 2007. Mathematical modelling on thin layer microwave drying of apple pomace with and without hot air predrying. Journal of Food Engineering 80: 536-544.
• [8] Dadalı, G., Apar, D.K., Özbek, B., 2007. Microwave Drying Kinetics of Okra. Drying Technology 25: 917-924.
• [9] Pangavhane, D.R., Sawhney, P.N., Sarsavadia, P.N., 1999. Effect of various dipping pretreatments on drying kinetics of Thompson seedless grapes. Journal of Food Engineering 39: 211-216.
• [10] Ayensu, A., 1997. Dehydration of food crops using a solar dryer with convective heat flow. Solar Energy, 59(4-6): 121-126.
• [11] Sarsavadia, P., Sawhney, R., Pangavhane, D.R., Sing, I., 1999. Drying behavior of brined onion slices. Journal of Food Engineering 40: 219-226.
• [12] Yaldız, O., Ertekin, C., Uzun, H.I., 2000. Çekirdeksiz Üzümün İnce Tabaka Halinde Güneş Enerji ile Kurutulmasının Matematiksel Modellemesi Üzerinde Bir Araştırma. 19. Ulusal Tarımsal Mekanizasyon Kongresi Bildiri Kitabı, 1-2 Haziran, Erzurum, 345-350 s.
• [13] Yaldız, O., Ertekin, C., 2001. Thin layer solar drying of some vegetables. Drying Technology 19: 583- 597.
• [14] Bengston, G., Rahman, M.S., Stanley, R., Perera, C.O., 1998. Effect Specific Pretreatment on the Drying Behavior of Apple Rings. New Zeland Inst. of Food Science and New Zeland Conference, Nelson, 10s.
• [15] Yağcıoğlu, A., Değirmencioğlu, A., Çağatay, F., 1999. Drying Characteristics of Laurel Leaves under Different Drying Condition. 7th Int. Congress on Agricultural Mechanization and Energy, 26-27 Mayıs, Adana, 565-569.
• [16] Madamba, P.S., Driscoll, R.H., Buckle, K.A., 1996. Thin layer drying characteristics of garlic slices. Journal of Food Engineering 29: 75-97.
• [17] Sharaf-Eldeen, Y.I., Blaisdell. J.L., Hamdy, M.Y., 1980. A model for ear corn. Drying Technology ASAE 23: 1261-1271.
• [18] Wang, C.Y., Sing, R.P., 1978. A Single Layer Drying Equation for Rough Rice. Am. Soc. Agr. Eng, St. Joseph, MI, 78, 3001.
• [19] Kassem, A.S., 1998. Comparative Studies on Thin Layer Drying Models for Wheat. 13th Int. Congress on Agriculture Mechanization and Energy, 2-6 Feb, Morocco.
• [20] Verma, L.R., Bucklin, J.B., Endan, F., Wratten, T., 1985. Effects of drying air parameters on rice drying models. Technology ASAE 28: 296-301.
• [21] Karathanos, V.T., 1999. Determination on water content of dried fruits by drying kinetics. Journal of Food Engineering 39: 337-344.
• [22] Midilli, A., Küçük, H., Yapar, Z., 2002. A new model for single-layer drying. Drying Technology 20: 1503- 1513.
• [23] Karaaslan, S.N., 2008. Sebze ve Endüstri Bitkilerinin Mikrodalgayla Kurutulması Üzerine Çalışmalar. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, Adana, Türkiye, 195 s.
• [24] Aghbashlo, M., Kianmehr, M.H., Beygi, S.R.H., 2010. Drying and rehydration characteristics of sour cherry (Prunus cerasus L.). Journal of Food Processing and Preservation 34: 351-365.
• [25] Doymaz, İ., 2011. Drying of eggplant slices in thin layers at different air temperatures. Journal of Food Processing and Preservation 35: 280-289.
• [26] Maskan, M., 2000. Microwave/air and microwave finish drying of banana. Journal of Food Engineering 44: 71-78.
• [27] Mengeş, H.O., Ertekin, C., 2007. Vişne kurutmada kurutmanın çeşitli modellerle açıklanması. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 21: 4-10.
• [28] Darvishi, H., 2012. Energy consumption and mathematical modeling of microwave drying of potato slices. Agric Eng Int: CIGR 14(1): 94-102.
• [29] Doymaz, İ., Göl, E., 2011. Convective drying characteristics of eggplants slices. Journal of Food Process Engineering 34: 1234-1252.
• [30] Dadali, G., Özbek, B., 2008. Microwave heat treatment of leek: drying kinetics and effective moisture diffusivity. International Journal of Food Science and Technology 43: 1443-1451.