Use of response surface method for the prediction of osmo-solar drying behavior of Anamur banana rings

Aims: In this study, banana rings were dried by a solar tray dryer together with osmotic dehydration called osmosolar dehydration. It was aimed to predict osmosolar dehydration drying conditions by Response Surface Method (RSM). Methods and Results: Banana rings were firstly immersed in sucrose solution and then dried in a solar dryer. Inputs as drying conditions were chosen as solution concentrations, slice thickness, immerse time and solar drying time. Also, outputs are chosen as water loss, shrinkage ratio and yellow color change. The results clearly showed that both water loss and shrinkage ratio have increased due to increased solar drying time and immerse time. Conclusions: The correlation coefficient (R2 ) values of the water loss, shrinkage ratio and yellow color change for the RSM model were respectively found as 0.979, 0.930 and 0.920. Significance and Impact of the Study: Anamur Banana, which has high moisture content and drying temperature, was dried using a combination of osmotic dehydration and solar drying. Pretreatment of osmotic dehydration was found to be effective in dried banana rings with solar tray dryer.

Anamur muz halkalarının osmo-solar kuruma davranışının belirlenmesi için yanıt yüzey yönteminin kullanılması

Amaç: Bu çalışmada muz halkaları raflı güneş enerjili kurutucu ve ozmotik dehidrasyon yöntemlerinin ikisinin bir arada kullanıldığı osmosolar dehidrasyon yöntemiyle kurutulmuştur. Kurutma koşulları yanıt yüzey yöntemi (RSM) ile modellenerek kurutma koşullarının kurutma performansına etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Yöntem ve Bulgular: Muz halkaları önce sakkaroz çözeltisine daldırılmış daha sonra güneş kurutucuya konmuştur. Giriş değişkenleri olarak çözelti derişimi, dilim kalınlığı, ozmotik dehidrasyon süresi ve güneş kurutma süresi seçilmiştir. Çıkış değişkenleri olarak nem kaybı, büzülme oranı ve sarı renk değişimi seçilmiştir. Sonuçlar, hem nem kaybı hem de büzülme oranının güneş kurutma ve ozmotik dehidrasyon süresi ile artığını göstermiştir. Genel Yorum: RSM korelasyon katsayıları (R2 ) sırasıyla nem kaybı, büzülme oranı ve renk değişimi için 0.979, 0.930 ve 0.920 bulunmuştur. Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Yüksek nem ve kurutma sıcaklığına sahip Anamur muz ozmotik dehidrasyon ve güneş kurutmanın bir bileşimi olan osmosolar dehidrasyon ile kurutulmuştur. Ozmotik dehidrasyon ön işleminin raflı güneş enerjili kurutucu ile kurutulan muz halkalarının kurutulmasında etkili olduğu bulunmuştur.

PDF

___

Abano EE, Sam-Amoah LK (2011) Effects of different pretreatments on drying characteristics of banana slices. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 2(3):121-129.

Abano EE, Ma H and Qu W (2014). Optimization of drying conditions for quality dried tomato slices using response surface methodology. Journal of Food Process and Preservation 38: 996-1009.

Aboud A (2013) Drying characteristic of banana rings undertaken the effect of passive shelf solar dryer and open sun drying. Pakistan Journal of Nutrition 12(3): 250-254.

Akova SB, Güven Ş (2018) Mersin Meyveciliğinde Muzun Yeri Ve Önemi. Marmara Coğrafya 37: 271-289.

Askari GR, Emam-Djomeh Z, Mousavi SM (2008) Investigation of the Effects of Microwave Treatment on the Optical Properties of Apple Rings During Drying, Drying Technology 26: 1362–1368

Bórquez RM, Canales ER, Redon JP (2010) Osmotic dehydration of raspberries with vacuum pretreatment followed by microwave-vacuum drying, Journal of Food Engineering 99(2): 121-127.

Botchkarev A (2018) Performance Metrics Error Measures in Machine Learning Regression, Forecasting and Prognostics: Properties and Typology.

Çakır M (2015). Güneş Enerjisinden Yararlanarak Tarım Ürünlerinin Kurutulması. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi 1(1): 41-55.

Eren İ (2004) Patateslerin osmotic dehidrasyonunun response surface metodu kullanılarak optimizasyonu. MSc Theysis. Ege University.

Eren İ, Ertekin FK (2007) Optimization of osmotic dehydration of potato using response surface methodology. Journal of Food Engineering 79: 344- 352.

Ertekin C, Yaldız O (1998) Bazı sebze, meyve ve baharatlı bitkilerin kurutulma yöntemleri ve kullanılan güneş enerjili kurutucular. Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi.

Ertekin FK, Sultanoğlu M (2000) Modelling of mass transfer during osmotic dehydration of apples. Journal of Food Engineering 464: 243-250.

Erünal S (2010) Eriğin prunus domestica ozmotik dehidrasyon parametrelerinin ve kurumaya etkisinin incelenmesi. Yüksek lisans tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi.

Hatami S, Sadeghi M, Mireei SA (2017) Indirect forced solar drying of banana slices:phenomenological explanation of non-isotropic shrinkage and color changes kinetics. Internatıonal Journal of Green Energy 14(15): 1277–1283.

Heybeli N, Ertekin C (2007) Elma Dilimlerinin İnce Tabaka Halinde Kuruma Karakteristiği. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi. 3(3): 179-187.

İspir A, Toğrul İT (2009) Osmotic dehydration of apricot: kinetics and the effect of process parameters. Chemical Engineering Research and Design 872: 166- 180.

Lombard GE, Oliveira JC, Fito P, Andrés A (2008) Osmotic dehydration of pineapple as a pre-treatment for further drying. Journal of Food Engineering 852:277- 284.

Mitra P, Meda V (2009) Optimization of microwavevacuum drying parameters of saskatoon berries using response surface methodology. Drying Technology 27: 1089–1096.

Nwakuba NR, Chukwuezie OC, Asonye GU and Asoegwu SN (2018) Energy analysis and optimization of thin layer drying conditions of okra. Arid Zone Journal of Engineering, Technology and Environment 14: 135- 154.

Ochoa-Martínez LA, García-Quintero M, Morales-Castro J, Gallegos-Infante J, Martínez-Sánchez CE, HermanLara E (2006) Effect of CaCl2 and convective osmotic drying on texture and preference of banana. Journal of Food Quality 29: 583–595.

Pandya R, Yadav KC (2014) Study on effect of pretreatments and microwave drying on banana chips. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science IOSR-JAVS 77: 04-10.

Prakash O, Kumar A (2013) Historical review and recent trends in solar drying systems, International Journal of Green Energy 10(7): 690-738.

Subaşı OS, Seçer A, Yaşar B, Emeksiz F, Uysal O (2016) Production cost and profitability of banana in Turkey. Mediterranean Agricultural Sciences 292: 73-78.

Talla A, Puiggali JR, Jomaa W, Jannot Y (2004) Shrinkage and density evolution during drying of tropical fruits: application to banana. Journal of Food Engineering 64: 103–109.

Torringa E, Esveld E, Scheewe I, Berg R, Bartels P (2001) Osmotic dehydration as a pre-treatment before combined microwave-hot-air drying of mushrooms, Journal of Food Engineering 49(2-3): 185-191

Yıldız AK, Polatcı H, Ucun H (2015). Farklı kurutma şartlarında muz meyvesinin kurutulması ve kurutma kinetiğin yapay sinir ağları ile modellenmesi. Tarım Makineleri Bilim Dergisi 11(2): 173-178.

Yıldız Z, Sarımeşeli A (2016) Optimization of Osmotic Dehydration of Organic Red Pepper Using Response Surface Methodology. International Journal of Engineering & Applied Sciences (IJEAS) 7: 419-33.