Farklı kurutma ön işlemleri ve metodlarının doğranmış kuru soğanların kurutma kinetiği ve kalitesi üzerine etkisi / The effect of different drying processes and methods on drying kinetics and quality of pre-chopped onions

Abstract

Bu çalışmada Akgün 12 soğan çeşidine dört farklı ön işlem (suya daldırma, tuzlu su çözeltisine daldırma, maltodekstrin çözeltisine daldırma, patates nişastası çözeltisine daldırma) uygulanarak dört farklı kurutma yönteminde (kabin kurutucu, vakum kurutucu, güneş enerjili kurutucu ve açık havada kurutma) kurutma sırasında zamana bağlı nem oranındaki değişiminin kinetiğine bakılarak kalite değişimleri incelenmiştir. Kurutma sırasında örneklerde su aktivitesi, renk değerleri, esmerleşme indeksi, toplam fenolik madde içeriği, antioksidan kapasitesi, L-Askorbik asit miktarı ve son üründe ise rehidrasyon kapasitesi değerleri incelenmiştir. Ağırlık değişim süresinde kurutma süresi bakımından vakum kurutucunun kurutma işlemi için en uygun kurutma yöntemi olduğu sonucuna varılmıştır. Kurutulan soğanların kalite özelliklerini optimum miktarlarda koruyan kurutma koşulları vakum kurutucu ile elde edilmiştir. Açık havada (27.38 ±1.13°C, rüzgar hızı 1.35±0.31 m/s) yapılan kurutma işleminin uzun sürede gerçekleştiği ve ürün kalitesinde yüksek kayıplar olduğu saptanmıştır. Kurutulan soğanların toplam fenolik madde miktarı, antioksidan kapasitesi, L-askorbik asit miktarının vakum kurutucuda yüksek düzeyde korunduğu saptanmıştır. Tüm kurutma yöntemleri ve koşullarında kurutma işlemi sonunda ürünün renk değerlerinden L* ve h* değerlerinin azaldığı C* değerinin ise arttığı gözlemlenmiştir. Farklı kurutma yöntemleri ve ön işlem uygulanan soğanlara altı farklı matematiksel modelleme uygulanarak elde edilen verilere göre, açık havada kurutma için en uygun matematiksel modellemelere ait R2 değerleri 0.9331–1 değerleri arasında, χ2 0.002836–0 değerleri arasında, MBE (-)0.01357–0 ve RMSE 0.08084–0 değerleri arasında, güneş enerjili kurutucu için R2 değerleri 0.9699–0.9972 değerleri arasında, χ2 0.002515–0.000289 değerleri arasında, MBE 0.009508–0.003712 ve RMSE 0.04888–0.016455 değerleri arasında, kabin kurutucu için R2 değerleri 0.9351–1 değerleri arasında, χ2 0.005677–0 değerleri arasında, MBE 0.020473–0 ve RMSE 0.072501–0 değerleri arasında, vakum kurutucu için R2 değerleri 0.9537–1 değerleri arasında, χ2 0.004827–0 değerleri arasında, MBE 0.010697–0 ve RMSE 0.064679–0 değerleri arasında değişmektedir. Elde edilen istatistiksel veriler sonucunda nem oranı değişimi için en uygun modellemenin Page ve Modifiye Page modeli olduğu belirlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Soğan, Ön işlemler, Kurutma yöntemleri, Kurutma kinetiği, Toplam fenolik madde içeriği In this study the quality changes of Akgün 12 onion variety during drying of the samples after four pre-treatments (water soaking, salted-water solution soaking, malto-dextrin soaking, potate-starch soaking) and by using four different drying methods (cabinet drying, vacuum drying, solar drying, open air drying) with regard to alterations in moisture content changes relative to time were investigated. The water activity, color values, browning index, total phenolic substances content, antioxidant capacity, L-ascorbic acid content and rehydration capacity of the samples and final products were investigated during drying of the samples. Vacuum drying was determined as the most suitable drying method with regard to drying time while considering weight changes. The optimum drying conditions conserving quality attributes of the dried onions were provided with vacuum drying method. It was determined that open air drying (27.38 ±1.13°C, wind velocity 1.35±0.31 m/s) takes a long time and causes significant losses in the product quality. It was also determined that total phenolic content, antioxidant capacity and L-ascorbic acid contents were best conserved in the dried onions processed in vacuum dryer. It was observed that in all drying applications L* and h* values were decreased and C* value was increased in the processed products. Six different mathematical equations were applied to drying process under different drying conditions and were found that R2 values were between 0.9331–1, χ2 values were between 0.002836–0, MBE values were between (-) 0.01357–0 and RMSE values were between 0.08084–0 for the samples dried in open air conditions while R2 values were between 0.9699–0.9972, χ2 values were between 0.002515–0.000289, MBE values were between 0.009508–0.003712 and RMSE values were between 0.04888–0.016455 for the solar dried samples; while R2 values were between 0.9351–1, χ2 values were between 0.005677–0, MBE values were between 0.020473–0 and RMSE values were between 0.072501–0 for the samples dried in cabinet dryer, and finally R2 values were between 0.9537–1, χ2 values were between 0.004827–0, MBE values were between 0.010697–0 and RMSE values were determined between the values of 0.064679–0. According to the obtained statistical data in this study Page and Modified page models were determined as the best models describing the moisture changes in the samples. KEYWORDS: Onion, Pre-treatments, Drying methods, Drying kinetics, Total phenolic content