Isı pompalı kurutucu ile bayat ekmeğin geri dönüşüm tekniklerinin deneysel analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: BURAK AKTEKELİ

Danışman: MUSTAFA AKTAŞ

Özet:

Bu çalışmada, ısı pompalı üç farklı modda (sistem 1, sistem 2 ve sistem 3) ısı pompalı kurutucu tasarlanmış, imal edilmiş ve bayat ekmek dilimleri farklı şartlarda kurutulmuştur. Kurutma işlemi için gerekli olan enerji ısı pompasından sağlanmıştır. Bayat ekmekler 15 mm kalınlığında dilimlenerek kuru baza göre 0,55 gsu/gkuru madde başlangıç nem miktarından 0,09 gsu/gkuru madde son nem miktarına kadar ortalama 2,9 saatte kurutulmuştur. Bayat ekmek dilimleri 45 °C- 50 °C üfleme havası sıcaklığında ve değişken hava hızlarında (0,2 m/s - 0,9 m/s) kurutulmuştur. Kurutma havası sıcaklığı, kurutma havasının hacimsel debisinin değiştirilmesi ile kontrol edilmiştir. İstenilen kurutma havası sıcaklığı oransal-integral-türevsel (PID) kontrol kullanılarak elde edilmiştir. Ayrıca kurutulan ürünün yüzey sıcaklığı ısı pompasının kompresörünün kontrol edilmesiyle sağlanmıştır. 45-50°C kurutma havası sıcaklığı (KHS) ve 40-45°C kurutulan ürün yüzey sıcaklığı (KÜYS) set değerlerinde altı deney yapılmıştır. Tüm sistem performans katsayısı (COPws); sistem 1 (40 °C KÜYS - 45°C KHS) olduğu zaman 2,84, (45 °C KÜYS -50 °C KHS) olduğu zaman 2,96; sistem 2 (40 °C KÜYS -45°C KHS) olduğu zaman 4,28, (45 °C KÜYS -50 °C KHS) olduğu zaman 5,28 ve sistem 3 (40 °C KÜYS -45°C KHS) olduğu zaman 4,64, (45 °C KÜYS -50 °C KHS) olduğu zaman 4,74 olarak hesaplanmıştır. Ekmek, Türkiye'de olduğu gibi dünyanın her yerinde temel gıda maddesi olarak kullanılmaktadır. Türkiye'de çok fazla ekmek israf edildiği için bu çalışmanın temelini ekmek israfının önlenmesi oluşturmaktadır. Kurutma sisteminde enerji ve psikrometrik analiz deneysel sonuçlara göre yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre sistem 2 diğer sistemlere göre daha iyi performans göstermiştir. Sistem 2 için, atık hava ısı pompası buharlaştırıcısının ısı kaynağı olarak kullanılmıştır. Bu çalışmada, ısı pompası sistemlerinde kurutma egzost havası ısısının kullanılmasının uygun ve etkili yöntem olduğu görülmüştür. Kurutma sonrası bayat ekmeklerin su aktivitesi değerleri (aw) 0,395, 0,388, 0,366, 0,356, 0,368 ve 0,346 olarak ölçülmüştür. Bu nedenle, kurutulmuş ürün depolamaya hazır hale getirilmiştir.