Optimizing Microwave Drying of Black Carrot Pretreated with Osmotic Dehydration: Taguchi Based Desirability Function Approach

Yıl 2025, Cilt: 8 Sayı: 2, 473 - 479

Mehmet Güldane

https://doi.org/10.34248/bsengineering.1610101

Öz

This study aimed to optimize the microwave drying process of black carrot pretreated with ultrasound-assisted osmotic dehydration (UAOD). The effect of salt concentration (2-10%), sonication time (5-15 min), and microwave power (300-600 W) on total phenolic matter (TFM) and drying time was monitored. Single response optimization was carried out using the TM, while the desirability function approach (DFA) was used to optimize multiple responses. The analyses were conducted using Taguchi L9 orthogonal design. Single response optimization results showed that TFM content was changed between 11.59 and 18.57 mg GAE/g sample dry matter, while the drying time ranged from 8 to 20 min. The DFA, providing a composite desirability (CD) of 0.973, demonstrated that optimal conditions for maximizing TPC and minimizing drying time were achieved with 10% salt concentration, 15 minutes of sonication, and 600 W microwave power. ANOVA results showed that microwave power provided the highest contribution to both responses, followed by salt concentration and sonication time, respectively. However, microwave power and salt concentration had a substantial impact on the CD. Overall results showed that the Taguchi-based DFA was successfully applied to optimize the microwave drying process of black carrots pretreated with UAOD, maximizing the phenolic compound content and minimizing the drying time.

Anahtar Kelimeler

Microwave drying, Osmotic dehydration, Black carrot, Sonication, Optimization

Optimizing Microwave Drying of Black Carrot Pretreated with Osmotic Dehydration: Taguchi Based Desirability Function Approach

Öz

Bu çalışmada, ultrason destekli ozmotik dehidrasyon (UDOD) ile ön işlemden geçirilen siyah havucun mikrodalga kurutma işleminin optimize edilmesi amaçlanmıştır. Tuz konsantrasyonu (%2-10), sonikasyon süresi (5-15 dk) ve mikrodalga gücü (300-600 W) değişkenlerinin toplam fenolik madde (TFM) içeriği ve kuruma süresi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Tek yanıt optimizasyonunun gerçekleştirilmesinde Taguchi yöntemi kullanılırken çoklu yanıt optimizayonunda arzu edilebilirlik fonksiyonu yaklaşımı (AFY) kullanılmıştır. Analizler Taguchi L9 ortogonal tasarımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tek yanıtlı optimizasyon sonuçlarına göre TFM içeriğinin 11,59 ile 18,57 mg GAE/g örnek kuru madde arasında değişirken, kurutma süresi 8 ve 20 dk arasında farklılık göstermiştir. TFM içeriğininin maksimize edilerek kurutma süresinin en aza indirilmesinin hedeflendiği AFY optimizasyonunda bileşik arzu edilebilirlik değeri 0.973 olarak belirlenerek optimal koşullar % 10 tuz konsantrasyonu, 15 dk sonikasyon ve 600W mikrodalga gücü ile elde edilmiştir. ANOVA sonuçları, mikrodalga gücünün her iki yanıta da en yüksek katkıyı sağladığını, bunu sırasıyla tuz konsantrasyonu ve sonikasyon süresinin izlediğini göstermiştir. Bununla birlikte, mikrodalga gücü ve tuz konsantrasyonunun bileşik arzu edilebilirlik değeri üzerinde anlamlı etkisinin olduğu saptanmıştır. Genel sonuçlar, Taguchi tabanlı AFY, UDOD ile ön işlemden geçirilmiş siyah havuçların mikrodalga kurutma işlemini optimizasyonunda fenolik bileşik içeriğini en üst düzeye çıkarmak ve kurutma süresini en aza indirmek için başarıyla uygulandığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Mikrodalga kurutma, Ozmotik dehidrasyon, Sonikasyon, Siyah havuç, Optimizasyon

Kaynakça

• Alam MS, Singh A. 2010. Optimization of osmotic dehydration process of aonla fruit in salt solution. Int J Food Eng, 6. https://doi.org/10.2202/1556-3758.1476
• Asghari A, Zongo PA, Osse EF, Aghajanzadeh S, Raghavan V, Khalloufi S. 2024. Review of osmotic dehydration: Promising technologies for enhancing products’ attributes, opportunities, and challenges for the food industries. Compr Rev Food Sci Food Saf, 23: 1-28. https://doi.org/10.1111/1541-4337.13346