Energy Analysis in Industrial Grape Molasses (Pekmez) Production Process

Year 2017, Volume: 15 Issue: 1, 51 - 59, 15.04.2017

Seda Genç

https://doi.org/10.24323/akademik-gida.306062

Cited By: 2

Abstract

Energy demand has been increasing as a result of the rapid population growth
of the World. When the energy consumption in Turkey is examined, with a share
of 40%, industrial production is the biggest consumer. Among industry, food
industry is an energy intensive sector. For this reason, efficient use of
energy in food industry is of great importance. Grape molasses (pekmez) is an
important food in terms of high energy and mineral matter content. Grape
molasses (pekmez), which has been produced for many years by traditional
methods, is also produced industrially. In this study, the use of energy in the
industrial production process of grape molasses has been investigated. The
production process starts with the washing of grapes, destemming-crushing,
pressing, separation, heating-acid removal, cooling, filtration, clarification
and final filtration, and ends up with vacuum evaporation and cooling process. Energy
analysis was carried out for each production unit, and the energy efficiencies
were calculated accordingly. Results showed that first law efficiency of the
whole system was 71.2%, and the energy analysis results of the production line were
schematized by means of Sankey diagram. In conclusion, 5.57 kg grape was
necessary to produce 1 kg grape molasses, and the total energy requirement was
calculated as 3734.517 kJ where thermal and electrical energy requirements were
3695 kJ and 39.51 kJ, respectively.

Keywords

Energy, Grape molasses (pekmez), Energy efficiency, Thermodynamics

Endüstriyel Pekmez Üretim Sürecinde Enerji Analizi

Abstract

Dünyanın hızlı artan
nüfusu sonucunda, her geçen gün daha fazla enerjiye gereksinim duyulmaktadır. Türkiye’deki
enerji tüketimi incelendiğinde imalat sanayi, %40’lık payla en büyük tüketici
konumundadır. Sanayi kolları içerisinde, gıda sanayi de enerjinin yoğun olarak
kullandığı bir sektördür. Bu nedenle, gıda sanayinde enerjinin verimli
kullanılması büyük önem arz etmektedir. Pekmez, yüksek enerji içeriği ve
mineral madde zenginliği açısından önemli bir gıda maddesidir. Uzun yıllardır
geleneksel yöntemlerle üretilen pekmez, günümüzde endüstriyel olarak da
üretilmektedir. Bu çalışmada, pekmezin endüstriyel üretim sürecinde enerji
kullanımı incelenmiştir. Endüstriyel pekmez üretiminde, üzümlerin yıkanmasıyla
başlayan süreç sırasıyla, sap ayırma-ezme, presleme, separasyon, ısıtma-asit
giderme, soğutma, filtrasyon, durultma, son filtrasyon, vakum evaporasyon ve
soğutma ile sonlanmaktadır. Bu çalışmada, her bir üretim basamağının ve bir
bütün olarak sistemin enerji analizi yapılarak, enerji verimlilikleri değerlendirilmiştir.
Termodinamik analiz sonucuna göre sistemin birinci yasa verimi %71.2 bulunmuştur
ve sistemin enerji analizi sonuçları Sankey diyagramı kullanılarak
gösterilmiştir. Sonuç olarak, 1 kg
pekmez üretimi için 5.57 kg üzüme gereksinim duyulduğu ve üretim sürecinde
gerekli termal ve elektrik enerjisi ihtiyacının sırasıyla 3695 kJ ve 39.51 kJ
ve toplam enerji ihtiyacının 3734.51 kJ olduğu hesaplanmıştır.

Keywords

Enerji, Pekmez, Enerji verimliliği, Termodinamik

References

• [1] Arslan, S., 2015. Ürün raporu, Üzüm. TC Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Tarımsal Eknomi ve Politika Geliştirme Enstitüsü (TEPGE), Ankara.
• [2] Duran, M., 2003. Üzüm etüdü. Dış Ticaret Araştırma Servisi, Ankara.
• [3] Batu, A., 2006. Klasik ve modern yönteme göre sıvı ve beyaz katı üzüm pekmezi (Zile pekmezi) üretimi. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi 2: 9-26.
• [4] Batu, A., 1993. Kuru üzüm ve pekmezin insan sağlığı ve beslenmesi açısından önemi. Gıda 18: 305-307.
• [5] T.C. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı. http://www.tarim.gov.tr/GKGM/Belgeler/G%C4%B1da%20 ve%20Yem%20Hizmetleri/gidaisletmeleri_kodeks/2012_yili_gida_sanayi_envanteri/2-Kayit_Isletme_ Turkiye_ Geneli_Kurulu_ Kapasite.pdf. [Erişim Tarihi: 01 03 2017.]
• [6] Türk Gıda Kodeksi, Üzüm Pekmezi Tebliği. http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2007/06/20070615-6.htm. [Erişim Tarihi: 01 03 2017.]
• [7] Erbay, Z., İçier, F., 2008. Ekserji analizi yönteminin gıda kurutmasındaki önemi ve uygulamaları. Akademik Gıda 6(6): 18-27.
• [8] Sorgüven, E.,Özilgen, M., 2012. Energy utilization, carbon dioxide emission, and exergy loss in flavored yogurt. Energy 40: 214-225.
• [9] Taner, T., Sivrioğlu, M., 2015. Energy-exergy analysis and optimisation of a model sugar factory in Turkey. Energy 93: 641-654.
• [10] Söğüt, Z., İlten, N., Oktay ,Z., 2010. Energetic and exergetic performance evaluation of the quadruple-effect evaporator unit in tomato paste production. Energy 35: 3821-3826.
• [11] Balkan, F., Çolak, N., Hepbaşlı, A., 2005. Performance evaluation of a triple-effect evaporator with forward feed using exergy analysis. Int. J. Energy Res. 29: 455-470.
• [12] Genc, M., Genc, S., Göksungur, Y., 2017. Exergy analysis of wine production: Red wine production process as a case study. Applied Thermal Engineering 117: 511-521.
• [13] Zisopoulos, F.K., Rossier-Miranda,F.C., Van Der Goot, A.J., Boom, R., 2017. The use of exergetic indicators in the food industry – A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 57(1) 197-211.
• [14] Nas, S., Nas, M., 1987. Pekmez ve pestilin yapılışı, bileşimi ve önemi. Gıda 12(6): 347-352. Gıda 12(6) 347-352.
• [15] Kaya, C., Yıldız, M., Hayoğlu, İ., Kola, O., 2005. Pekmez üretim teknikleri. GAP IV.Tarım Kongresi, Bildiri Kitabı. Sayfa: 1482-1490, Şanlıurfa.
• [16] Batu, A., 2005. Production of liquid and white solid pekmez in Turkey. Journal of Food Quality 28: 417-427.
• [17] Cemeroğlu, B., 2013. Gıda Mühendisliğinde Temel İşlemler. Bizim Büro Basımevi, Ankara.
• [18] Üstün, Ş., Tosun, İ., 1997. Pekmezlerin bileşimi. Gıda 22(6): 417-423.
• [19] Singh R.P., Heldman, D.R., 2013. Introduction to Food Engineering (5th ed.), Academic Press, London.
• [20] F-Chart software, 2014. Engineering Equation Solver. F-Chart Software.