Kuruma mekanizması

Kurumanın ana mekanizmaları yüzey difüzyonu veya gözenekli yüzeylerdeki sıvı difüzyonu; nem konsantrasyonu farkından kaynaklanan sıvı veya buhar difüzyonu ve yüzey kuvvetlerine karşı gözenekli ve granüler gıdalarda gelişen kapilar harekettir.

Bunlara, buharlaşma-yoğuşma dizisinden kaynaklanan (termal difüzyon) su akışı ile işlem sırasında oluşan basınç gradyanı ve büzüşmeden kaynaklanan (hidrodinamik akış) su akışı da diğer mekanizmalar olarak eklenebilir (Strumillo and Kudra, 1986; Özilgen and Özdemir, 2001). Kurutmanın, eş zamanlı ısı-kütle-momentum transferini içeren ve faz değişikliklerini barındıran bir işlem olması, onun modellenmesini oldukça güç hale getirir. Dolayısıyla kurutmanın ana mekanizmasının belirlenmesi modelleme açısından kritik önemdedir.

Kurutmanın ana mekanizması, gıdanın nem içeriğinin ve gıdanın yapısının bir fonksiyonudur ve kurutma işleminin aşamaları sırasında değişebilir. Kurutmanın ana mekanizmasının belirlenmesi modelleme çalışmaları açısından önemli olduğundan, işlem sırasındaki mekanizma değişimleri de önem arzeder ve kurutma belirli periyotlarla tanımlanır. Gıda ürünlerini de kapsayan higroskopik ürünler, sabit ve takip eden azalan hız periyoduyla kururlar. Buna göre; (i) sabit hız periyodu: kurutma havası sıcaklığı, hava hızı, nemi, akış yönü, ürünün fiziksel formu gibi özellikler tarafından belirlenen ve ana mekanizmanın yüzey difüzyonu olduğu kuruma periyodudur; (ii) azalan hız periyodu: ürün yüzeyi kuruduktan sonra ana mekanizma, nem konsantrasyon farkına dayanan, ürünün iç kesimlerinden yüzeye doğru sıvı difüzyonudur ve bu evrede, konsantrasyon farkının sürekli azalmasından kaynaklı kuruma hızı da sürekli azalır. Bu evreye 1.azalan hız periyodu denir (Mujumdar and Menon, 1995). Yüzeyde oluşmuş olan sıvı film kaybolunca ise 2. azalan hız periyodu başlar. Bundaki ana mekanizma ise konsantrasyon farkına dayanan buhar difüzyonudur (Husain et al., 1972).

Ancak tarımsal ürünler gibi biyolojik materyallerde sabit hız periyodu ya hiç görülmez, yada çok kısa bir evre olarak gözlemlenir (Bakshi and Singh, 1980).

Filiz İÇİER, Zafer ERBAY