ÇİLEĞİN ULTRASES DESTEKLİ SICAK HAVA VE MİKRODALGA YÖNTEMLERİYLE KURUTULMASI, UYGUN KURUMA MODELİNİN BELİRLENMESİ

Öz

İlk nem içeriği %95 olan çilek meyvesi nem içeriği % 10’un altına düşene kadar farklı kurutma yöntemleri ile kurutulmuştur. Çilek dilimleri ultrases ön işlemi uygulandıktan sonra mikrodalgada 180W gücünde ve 70°C sıcaklıkta 1,2 m/s hava hızında kurutulmuşlardır. 70°C sıcaklıkta kurutulacak çilek dilimlerinde kontrol grubu ayrıldıktan sonra 40kHz frekansta, 10, 20, 30 dk. ultrasonik su banyosunda hammadde:su oranı 1:4 olduğu ultrases ön işlemi uygulanmıştır. Mikrodalgada kurutulacak meyvelerde de kontrol grubu ayrıldıktan sonra hammadde:su oranı 1:4 olacak şekilde 40 kHz frekansta 30 dakika ultrases ön işlemi uygulanmıştır. Kurutma sırasında düzenli aralıklarla ağırlık ölçümü ve numune alımı yapılmıştır. Çalışma sonucu elde edilen veriler literatürde bulunan 7 farklı ayrılabilir nem içeriği modellerine (Newton, Page, Henderson and Pabis, Logaritmik, Midilli, Çift Terimli, Wang and Singh) göre karşılaştırılmış, değerlerine göre en uygun kuruma modeli Midilli modeli olarak belirlenmiştir. Ancak uygulanan modeller arasında en az parametreyle çileğin nem oranı değerinin süreye göre değişimini en iyi tanımlayan modelin ise Newton modeli olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Çilek
• Ultrases
• Kurutma
• Kurutma Kinetiği

Destekleyen Kurum

Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Proje Numarası

4037-YL1-14

Etik Beyan

Yok

Teşekkür

Bu çalışmaya 4037-YL1-14 nolu proje ile maddi destek sağlayan Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimine yazarlar olarak teşekkür ederiz.

DRYING OF STRAWBERRIES WITH ULTRASOUND-ASSISTED HOT AIR AND MICROWAVE METHODS AND DETERMINATION OF THE DRYING MODEL

Öz

Strawberry fruit with an initial moisture content of 95% was dried by different drying methods until the moisture content was below 10%. Strawberry slices were dried at 70°C an air velocity of 1.2 m/s and 180W power in the microwave by applying Ultrasound(US) pretreatment. After separating the control group from the fruits to be dried at 70°C, ultrasonic pre-treatment was applied at 40kHz frequency for 10, 20, 30 minutes in an ultrasonic water bath with a raw material:water ratio of 1:4. In the fruits to be dried in microwave, after separating the control group, US pre-treatment was applied at a frequency of 40 kHz for 30 min with a raw material:water ratio of 1:4. During drying, weight measurement and sampling were carried out at certain intervals. The data obtained as a result of the study were compared according to 7 different separable moisture content models in the literature (Newton, Page, Henderson and Pabis, Logarithmic, Midilli, Binomial, Wang and Singh) and the most suitable drying model was found as Midilli model. However, it was concluded that Newton model was the best model that best describes the change of moisture content value of strawberry according to time with the least parameters among the applied models.

Anahtar Kelimeler

• Strawberry
• Ultrasound
• Drying
• Drying Kinetics

Destekleyen Kurum

Suleyman Demirel University Scientific Research Projects Coordination Unit

Proje Numarası

4037-YL1-14

Etik Beyan

No

Teşekkür

We, as the authors, would like to thank the Scientific Research Projects Coordination Unit of Süleyman Demirel University for providing financial support to this study through project number 4037-YL1-14.

Kaynakça

1. Anonim, 2024. Bahçecilik Çilek Yetiştiriciliği. https://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/%C3%9Cz%C3%BCms%C3%BC%20Meyve%20Yeti%C5%9Ftiricili%C4%9Fi%202.pdf (Erişim Tarihi: 27.04.2024)
2. Baeghbali, V., Ngadi, M., & Niakousari, M., 2020. Effects of Ultrasound and Infrared Assisted Conductive Hydro-Drying, Freeze-Drying and Oven Drying on Physicochemical Properties of Okra Slices. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 63, Article 102313. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2020.102313
3. Bulantekin, Ö., and Kuşçu, A., 2024. Evaluation of Microwave Vacuum Drying Combined with Explosion Puffing Drying and Compared with Microwave Vacuum Drying and Hot-Air Drying by The Quality of The Dried Apple Slices. Cogent Food & Agriculture, 10(1), 2404699.
4. Capocasa, F., Scalzo, J., Mezzetti, B., and Battino, M., 2008. Combining Quality and Antioxidant Attributes in The Strawberry: The Role of Genotype. Food Chemistry, 111(4), 872-878.
5. Dardashti, M. and Yagoobi, J., 2025. Drying of Strawberries with Airborne Ultrasound and Other Integrated Dehydration Mechanisms, Drying Technology, 43:4, 705-725, DOI: 10.1080/07373937.2025.2452216
6. De Bruijn, J., & Borquez, R., 2014. Quality Retention in Strawberries Dried by Emerging Dehydration Methods. Food Research International, 63, 42-48.
7. Ertekin C. Yaldiz O., 2004. Drying Of Eggplant and Selection of A Suitable Thin Layer Drying Model. Journal Of Food Engineering, 63, 349–359.
8. Ertekin Filiz, B., 2015. Elma Cipsinin Bazı Kalite ve Antioksidan Özelliklerine Kurutma Ambalajlama ve Depolamanın Etkisi (Doctoral dissertation, Doktora Tezi, Basılmamış). Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Gıda Mühendisliği ABD. 176 sayfa. Isparta).

9. FAO, 2025. Erişim Tarihi:12.05.2025 https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL/metadata
10. Gamboa-Santos, J., Montilla, A., Cárcel, J. A., Villamiel, M., & Garcia-Perez, J. V., 2014. Air-borne Ultrasound Application in the Convective Drying of Strawberry. Journal of Food Engineering, 128, 132-139.
11. Geçer M.K., Yılmaz H., 2011. Van Ekolojik Koşullarında Üretilen Çilek Fidelerinin Meyve Verim Özelliklerinin Belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1(2), 15-22.
12. İzli, N., 2016. Kayısının (Prunus armeniaca L.) Konvektif, Mikrodalga ve Mikrodalga-Konvektif Yöntemleriyle Kurutulması ve Matematiksel Modellenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 31(3), 375-384.
13. Karacaoğlu, C., Gürsoy, O., & Yılmaz, Y., 2016. Ultrasonikasyon Destekli Vakum Impregnasyon Emdirme Tekniği ile Muamele Işleminin Kivi Dilimlerinin Kuruma Kinetiği Üzerine Etkisi. Akademik Gıda, 14(3), 256-266.
14. Kuşçu, A., and Uslu, Ü. H., 2018. The Effects of Ultrasound Pre-Treatment in Hot Air and Microwave Drying of Kumquat (Fortunella Margarita Swingle) on The Quality Characteristics. Advances in Food Sciences, 40(1), 42-51.
15. Kutlu, N., İşci, A., Demirkol, Ö. Ş., 2015. Gıdalarda Ince Tabaka Kurutma Modelleri. Gıda, 40(1), 39-46.
16. Li, M., Zhou, C., Wang, B., Zeng, S., Mu, R., Li, G., ... & Lv, W., 2023. Research Progress and Application Of Ultrasonic-and Microwave-Assisted Food Processing Technology. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 22(5), 3707-3731.
17. Lv, W., Lv, H., Jin, X., Cui, Z., & Su, D., 2020. Effects of Ultrasound-Assisted Methods on The Drying Processes and Quality of Apple Slices in Microwave Drying. Drying Technology, 38(13), 1806-1816.
18. Özenç Koluaçık, E., 2019. Çileğin Kurutma Kinetiği ve Kalite Karakteristiklerinin Incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, 72s., Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul.
19. Salehi, F., Goharpour, K., & Kamran, H. R., 2023. Effects of Ultrasound and Microwave Pretreatments of Carrot Slices Before Drying on the Color Indexes and Drying Rate. Ultrasonics Sonochemistry, 101, 106671.
20. Santos, N. C., Almeida, R. L. J., Monteiro, S. S., de Vilela Silva, E. T., de Alcantara Silva, V. M., Andre, A. M. M., ... & de Brito, A. C. O., 2022. Influence of Ethanol and Ultrasound on Drying, Bioactive Compounds, and Antioxidant Activity of Strawberries (Fragaria× ananassa). Journal of the Indian Chemical Society, 99(7), 100542.
21. Sarı, M., & Karaaslan, S., 2014. Ananasın Mikrodalga ile Kurutulması ve Uygun Kuruma Modelinin Belirlenmesi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 9(1), 42-50.
22. Szadzińska, J., Łechtańska, J., Pashminehazar, R., Kharaghani, A., & Tsotsas, E., 2019. Microwave-and Ultrasound-Assisted Convective Drying of Raspberries: Drying Kinetics and Microstructural Changes. Drying Technology, 37(1), 1-12.
23. Velic, D., Planinic, M., Tomas, S., Bilic, M., 2004. Influence of Airflow Velocity on Kinetics of Convection Apple Drying. Journal of Food Engineering, 64, 97–102.
24. Yoğurtçu, H., 2014. Mikrodalga Fırında Limon Kurutma: Kinetiği ve Modellenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(1), 27-33.
25. Wang, C., Zhang, L., Qiao, Y., Liao, L., Shi, D., Wang, J., & Shi, L., 2022. Effects of Ultrasound and Ultra-High Pressure Pretreatments on Volatile and Taste Compounds of Vacuum-Freeze Dried Strawberry Slice. LWT - Food Science and Technology, 160, 113232.
26. Xu, B., Chen, J., Tiliwa, E. S., Yan, W., Azam, S. R., Yuan, J., ... & Ma, H., 2021. Effect of Multi-Mode Dual-Frequency Ultrasound Pretreatment on The Vacuum Freeze-Drying Process and Quality Attributes of the Strawberry Slices. Ultrasonics Sonochemistry, 78, 105714.
27. Zhang, X., Wang, Y., Nian, R., Li, Q., Zhu, D., and Cao, X., 2024. Effects of Ultrasonic Pretreatment on Drying Characteristics and Water Migration Characteristics of Freeze-Dried Strawberry. Food Chemistry, 450, 139287.
28. Zahoor, I., Mir, T. A., Ayoub, W. S., Farooq, S., and Ganaie, T. A., 2023. Recent Applications of Microwave Technology as Novel Drying Of Food–Review. Food and Humanity, 1, 92-103.
29. Zhou, S., Chen, W., Chitrakar, B., and Fan, K., 2024a. Ultrasound Technology for Enhancing Drying Efficiency and Quality of Fruits and Vegetables: A Review. Food and Bioprocess Technology, 17(12), 4506-4536.
30. Zhou, S., Chen, W., Chitrakar, B., and Fan, K., 2024b. Ultrasound Technology for Enhancing Drying Efficiency and Quality of Fruits and Vegetables: A Review. Food and Bioprocess Technology, 17, 4506–4536 (2024). https://doi.org/10.1007/s11947-024-03379-z