Biber için Güneşli Kurutma Karakteristiklerinin Matematiksel Modellenmesi

Abstract

Bu deneysel çalışma, zorlanmış taşınımlı güneşli tünel kurutucusunda ve açık alanda açık güneş kurutma işleminde biberin kuruma karakteristiklerini belirlemek için gerçekleştirildi. Güneşli tünel kurutucusu, birbirine seri bağlı olan iki güneşli hava toplayıcısı, sera tipi tünel kurutucusu ve hava sirkülasyon sistemi içermektedir. Kurutma işlemi sırasında güneşli hava toplayıcısından elde edilen ısıtılmış hava fan aracılığıyla biberin üzerine gönderildi. Bu kuruma periyodunda, kuruma zamanına bağlı olarak biberin nem oranı, güneş radyasyonu, çevre havanın bağıl nem ve sıcaklığı, güneşli hava toplayıcısının giriş ve çıkışındaki hava sıcaklığı, tünel kurutucusunun giriş ve çıkışındaki sıcaklık ve bağıl nem değerleri gibi farklı datalara bağlı olarak hesaplandı. Kuruma eğrisi, güneşli tünel kurutma ve açık güneşli kurutma için biberin kuruma zamanına karşı nem oranı değişim grafiğinden elde edildi. Non-Lineer regrasyon yöntemi kullanılarak uygun matematiksel model geliştirildi. Bu amaç doğrultusunda, belirleme katsayısı (R2), ortalama karesel hata (RMSE), ortalama sapma hata (MBE) ve azaltılmış Ki-kare (2) gibi istatistiksel parametreler dikkate alınarak on farklı matematiksel model karşılaştırıldı. Sonuçlara göre, biberin güneşli kurutma davranışlarını en iyi tanımlayan modelin two term kurutma modeli olduğu görüldü. Two term kurutma modeline göre, güneşli tünel kurutucu için χ2= 0.0006, RMSE= 0.0061, MBE = 0.0190, R2 = 0.9988, açık güneş kurutma için χ2 = 0.0004, RMSE = 0.0082, MBE = 0.0128, R2 = 0.9940 sonuçları elde edildi

Keywords

• Kurutma kinetiği, Kurutma, Matematiksel model, Biber.

Mathematical Model of Solar Drying Characteristics for Pepper (Capsicum Annuum)

Abstract

This experimental study was performed to determine drying characteristics of the Capsicum Annuum in a solar tunnel dryer with forced convection and in open sun drying process at the open field. Solar tunnel dryer consists of two solar air collectors connected in series, a greenhouse type tunnel dryer and an air circulation system. Heated air obtained from solar air collectors was forced towards the Capsicum Annuum by a blower during the drying process. During the period of drying, the moisture ratio of the Capsicum Annuum versus the drying time was measured in the presence of different data such as solar radiation, relative humidity and temperature of ambient air, inlet and outlet air temperature of the solar air collectors, inlet and outlet temperature and relative humidity of the tunnel dryer. Drying curve was formed for solar tunnel drying and open sun drying on the bases of the variation graph of moisture ratio and drying time of the Capsicum Annuum. Suitable mathematical model was examined by using non-linear regression method. To this end, ten different mathematical models were compared according to statistical parameters such as the chi-square error (χ2), the root mean square error (RMSE), the mean bias error (MBE), the coefficient of determination (R2). As a result, it was observed that the model which provides the best description of the solar drying behavior of the Capsicum Annuum is the two-term drying model. This model resulted in χ2 = 0.0006, RMSE= 0.0061, MBE = 0.0190, R2 = 0.9988 for forced solar drying, and χ2 = 0.0004, RMSE = 0.0082, MBE = 0.0128, R2 = 0.9940 for open sun drying

Keywords

• Drying kinetic, Drying, Mathematical model, Capsicum Annuum