ÇAYIN NEM SORPSİYON İZOTERMLERİ VE TERMODİNAMİK ÖZELLİKLER



Benzer belgeler
BAĞIL NEMİ NEMLENDİRME SİSTEMİ İLE KONTROL EDİLEN KAMARADA SAKLANAN PİRİNCİN NEM SORPSİYON İZOTERMLERİ VE TERMODİNAMİK YAKLAŞIM

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DOYMA BASINCI DENEY FÖYÜ 3

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

TERMODİNAMİĞİN ÜÇÜNCÜ YASASI

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Buhar çevrimlerinde akışkan olarak ucuzluğu, her yerde kolaylıkla bulunabilmesi ve buharlaşma entalpisinin yüksek olması nedeniyle su alınmaktadır.

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II. Isı Pompası Deneyi. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

PORTAKAL KABUĞU-ASİDİK SU KARIŞIMININ FİLTRASYONUNDA BUĞDAY KEPEĞİNİN SÜZME YARDIMCI MADDESİ OLARAK KULLANILMASI

ATMOSFERDEKİ YAĞIŞA GEÇERİLİR SURUHARI MİKTARININ HESAPLANMASI

ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ KĠMYA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KMB 405 KĠMYA MÜHENDĠSLĠĞĠ LABORATUVARI - 3

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

2. Teori Hesaplamalarla ilgili prensipler ve kanunlar Isı Transfer ve Termodinamik derslerinde verilmiştir. İlgili konular gözden geçirilmelidir.

hesaplama (Ders #16 dan devam) II. İstemli değişim ve serbest enerji III. Entropi IV. Oluşum serbest enerjisi

TERMODİNAMİĞİN TEMEL EŞİTLİKLERİ

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

ÇANAKKALE-ÇAN LİNYİTİNİN KURUMA DAVRANIŞI

Doğu Anadolu Bölgesi'ndeki Bazı İllerin Hava Şartları ve Rüzgar Gücünün Modellenmesi

Püskürtmeli Kurutma. Püskürtmeli Kurutma. Gıda Analiz Teknikleri Bahar

TAM KLİMA TESİSATI DENEY FÖYÜ

KONVEKTİF KURUTMA. Kuramsal bilgiler

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

Konular: I. Değerlik bağı teorisi ve melezleģme (Ders #15 den devam) Karmaşık moleküllerde melezleşme tayini

Doç. Dr. Ayla SOYER danışmanlığında, Seyfullah IŞIKSAL tarafından hazırlanan Sucuk ve Pastırmanın Sorpsiyon İzotermlerinin Belirlenmesi adlı tez çalış

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK VE TERMODİNAMİK. Genel Termodinamik Etkileşme II. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, FizikBölümü 2017

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ LABORATUARI

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

AKIŞKANLARIN ISI İLETİM KATSAYILARININ BELİRLENMESİ DENEYİ

Proses Tekniği TELAFİ DERSİ

Termal Enerji Depolama Nedir

Kendiliğinden Oluşan Olaylar ISTEMLI DEĞIŞIM: ENTROPI VE SERBEST ENERJI. Entropi. Şelale her zaman aşağı akar, yukarı aktığı görülmemiştir.

Vˆ (m 3 /kg) ρ (kg/m 3 ) m (kg) F (N)

EDUCATIONAL MATERIALS

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

Sıvılar ve Katılar. Maddenin Halleri. Sıvıların Özellikleri. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN

Özgül ısı : Q C p = m (Δ T)

KURUTMA HAVASI SICAKLIĞININ KIZILCIĞIN KURUMA SÜRESİ VE SORPSİYON EĞRİSİNE ETKİSİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

Su Saflaştırma Sistemleri. Saf su cihazları Ultra saf su cihazları Saf ve Ultra Saf su yedek parçaları

Proses Tekniği HAFTA KURUTMA


NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ

FİZİKOKİMYA I ARASINAV SORU VE CEVAPLARI GÜZ YARIYILI

FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 2

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

Korelasyon katsayısı (r)

( PİRUVİK ASİT + SU + ALKOL ) ÜÇLÜ SIVI-SIVI SİSTEMLERİNİN DAĞILIM DENGESİNİN İNCELENMESİ

Kayısının Rehidrasyon Yeteneğine Kurutma Sıcaklığı ve Ön işlemin etkisi

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Fizik 203. Ders 6 Kütle Çekimi-Isı, Sıcaklık ve Termodinamiğe Giriş Ali Övgün

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

Hidrolik-Pnömatik. Hazırlayan: Öğr. Gör. Aydın ÖZBEY

KÜMEN ÜRETİMİNİN YAPILDIĞI TEPKİMELİ BİR DAMITMA KOLONUNUN BENZETİMİ

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GMU 319 MÜHENDİSLİK TERMODİNAMİĞİ Çalışma Soruları #4 ün Çözümleri

DENEY FÖYÜ DENEY ADI ĐKLĐMLENDĐRME TEKNĐĞĐ DERSĐN ÖĞRETĐM ÜYESĐ DOÇ. DR. ALĐ BOLATTÜRK

(karbondioksit), CH CI (metilalkol), C H 5 CI (etil klorür), C H 6 (etan) ve (CH ) CH (izo bütan) gibi soğutucu akışkanlar yaygın olarak kullanılmakta

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

ÜÇ BİLEŞENLİ REAKSİYON SİSTEMLERİ İÇEREN REAKTİF DİSTİLASYON KOLONU VE REAKTÖR/DİSTİLASYON KOLONU PROSESLERİNİN NİCELİKSEL KARŞILAŞTIRMASI

GIDA İŞLEME VE ANALİZ TEKNİKLERİ I

Deneyin Adı: İklimlendirme Sistemi Test Ünitesi (Yaz Çalışması)

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

ĠKLĠMLENDĠRME DENEYĠ

ΔH bir sistem ile çevresi arasındaki ısı transferiyle alakalı. Bir reaksiyonun ΔH ını hesaplayabiliyoruz. Hess yasası,

Doç. Dr. Serhan Küçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü

HAYVANCILIKTA MEKANİZASYON. Prof. Dr. İbrahim ÇİLİNGİR

Sıcaklık (Temperature):

SOĞUTMA KULESİ EĞİTİM SETİ DENEY FÖYÜ

ELLINGHAM DİYAGRAMLARI

Raf ömrü çalışmaları

Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Kimyacı işi bir süreçten kaynaklanan enerji deyişimi olarak tanımlar.

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

Sonuç olarak; gerçek gazların ideallikten sapma eğilimleri sıcaklık düştükçe ve basınç arttıkça

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Evaporatif Soğutma Deney Raporu

FİZİKSEL KİMYA I FİNAL SINAVI

KBM404 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III. Tepsili Kurutucu. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

DENEY 6 - HVAC SİSTEMLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMI

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Çay ın Verimine Saturasyon Açığının Etkisi Üzerine Çalışmalar Md.Jasim Uddin 1, Md.Rafiqul Hoque 2, Mainuddin Ahmed 3, J.K. Saha 4

MAK-LAB007 AKIŞKAN YATAĞINDA AKIŞKANLAŞTIRMA DENEYİ

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

Isı Geri Kazanım Cihazları

Birinci derece (n=1) reaksiyonlar

Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi/ Journal of The Institute of Natural & Applied Sciences 17 (1):6-12, 2012

ENTROPİ. Clasius eşitsizliği. Entropinin Tanımı

Kişilik, enerjiyi yönetebilme ve verimli kullanabilme kabiliyetinin bir göstergesidir. (A. Midilli)

Gazların sıcaklık,basınç ve enerji gibi makro özelliklerini molekül kütlesi, hızı ve sayısı gibi mikroskopik özelliklerine bağlar.

Transkript:

ÇAYIN NEM SORPSİYON İZOTERMLERİ VE TERMODİNAMİK ÖZELLİKLER Nurhan ARSLAN a, *, Hasan TOĞRUL b a Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, Elazığ, 23119 b Afyon KocatepeÜniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, Afyon, 03200 * Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, Elazığ, 23119, narslan2@firat.edu.tr ÖZET Bağıl nemi nemlendirme sistemi ile kontrol edilen kamarada depolanan çayın nem sorpsiyon izotermleri 0.1-0.9 su aktivitesi ve 25, 35, 45 o C sıcaklıklarda belirlenmiştir.çayın sorpsiyon izotermleri BET sınıflandırmasına göre tip II sigmoidal eğriler vermiştir.çayın denge nem içeriği belli bir sıcaklıkta su aktivitesindeki artış ile artmıştır. Adsorpsiyon ve desorpsiyon izoterm eğrileri arasında histerisiz gözlenmiştir. Sorpsiyon verilerinin GAB, BET, Henderson, Iglesias-Chirife, Oswin, Peleg, Smith ve Caurie gibi izoterm eşitliklerine uygunluğu araştırılmıştır. Modellerin parametrelerinin belirlenmesinde non-lineer regresyon analizi kullanılmıştır. Çeşitli istatistiksel testlere göre incelenen sıcaklık ve su aktivitesi aralığında deneysel sorpsiyon verileri en iyi Peleg modeli ile temsil edilmiştir. Sorpsiyon izoterm verileri; sorpsiyon izosterik ısısı, sorpsiyon entropisi, net integral entalpi ve net integral entropi gibi termodinamik fonksiyonları belirlemek için kullanılmıştır. Clasius-Clapeyron eşitliği kullanılarak hesaplanan isosterik ısının nem içeriğindeki artış ile azaldığı ve yüksek nem içeriklerinde suyun buharlaşma gizli ısısına yaklaştığı gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Çay, Nem Sorpsiyonu, İzotermler, Termodinamik GİRİŞ Gıdaların mikrobiyal ve kimyasal olarak bozulmasını önlemek için nem içeriğinin kontrol edilmesi gerekir. Çayın sorpsiyon özelliklerinin bilinmesi; kurutma ve karıştırma işlemleri, çay için uygun paketleme malzemesinin seçimi, depolama sırasında çayın stabilitesi ve raf ömrü ile ilgili çalışmalarda önemlidir. Farklı depolama sıcaklıklarında saklanan çayın sorpsiyon izotermlerine sıcaklığın etkisinin önemi vardır. Sıcaklık, su moleküllerinin hareketliliğini ve dinamik dengeyi etkiler [1]. Denge nemi, su aktivitesi ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi belirlemek için çeşitli matematiksel modeller kullanılmaktadır [2]. Bu çalışmanın amacı; bazı nem sorpsiyon eşitliklerini kullanarak bağıl nemi bir nemlendirme sistemi ile kontrol edilen kamarada depolanan çayın sorpsiyon izotermlerini modellemek, modellerin güvenilirliğini çeşitli istatistiksel testler ile araştırmak ve bazı termodinamik fonksiyonların nem içeriği ile değişimini incelemektir. DENEYSEL Yerel satıcıdan temin edilen çay, 105 o C de sabit tartıma gelene kadar kurutuldu ve adsorpsiyon çalışmaları için belli bir miktar örnek, delikli bir kap içinde iç hacmi yaklaşık 2 m 3 olan bağıl nem ve sıcaklık kontrollü bir depolama kamarası içerisine yerleştirildi (Şekil 1). Kamaranın su aktivitesi silika jel kullanılarak 0.1 e kadar düşürüldü. Arıtılmış şebeke suyu ve bir filtreden geçirilen hava, nemlendirme kamarası girişinde 4 bar a düşürülerek karıştırıldı ve elde edilen pülverize buhar 0.1-0.9 arasında 9 farklı su aktivitesi değeri sağlamak amacıyla otomatik olarak ayarlanarak bir atomizer nemlendirici vasıtasıyla belli miktarlarda depolama kamarasına verildi ve bağıl nem değerleri nem probu yardımıyla okundu. Sorpsiyon çalışmaları 25, 35 ve 45

o C de gerçekleştirildi. Desorpsiyon çalışmaları için örnek, sabit ağırlığa gelinceye kadar % 97 bağıl nemde tutuldu ve sonra kamaranın su aktivitesi kamaradaki nem silika jel vasıtasıyla adsorplanarak çalışılan su aktivitesi değerlerine düşürüldü. Örnekler, incelenen su aktiviteleri (0.1-0.9) ve sıcaklıklarda (25, 35, 45 o C) sabit ağırlığa gelinceye kadar bekletildi ve denge nem içeriği örnek ağırlığındaki değişim ile belirlendi. Mikrobiyal bozulmayı önlemek için bir UV lamba kullanıldı. 37 36 28 29 30 31 32 8 9 35 33 34 26 27 38 23 24 7 3 16 17 18 19 20 21 Hava 22 1 2 4 5 6 11 10 12 13 14 15 Su 25 Şekil 1. Nemlendirme sisteminin şematik gösterimi (1, su girişi; 2, pompa; 3, hava basınç tankı; 4, filtre; 5, iyon değiştirici; 6, membran; 7, drenaj; 8, arıtılmış su; 9, su tankı; 10, pompa; 11, vana; 12, su vanası; 13, su geri dönüşünü önleyici; 14, su basınç regülatörü;15, hava basıncı ile açılan su vanası; 16, kompresör; 17, hava filtresi; 18, hava basınç regülatörü; 19, elektrik valfi; 20, hava vanası; 21, bağlantı elemanı; 22, atomizer nemlendirici; 23, sıcaklık probları; 24, % bağıl nem probu ; 25, üfleç; 26, örnek kapları; 27, UV lamba; 28, tam sızdırmaz kompresör; 29, yoğunlaştırıcı; 30, sıvı tankı; 31, filtre kurutucu; 32, manyetik ventil; 33, kısma vanası; 34, buharlaştırıcı; 35, kuru hava ısıtıcısı; 36, sıcaklık ve % bağıl nem kontrol paneli; 37, soğutma ünitesi; 38, sabit sıcaklık ve bağıl nem kamarası. Deneysel veriler GAB, BET, Henderson, Iglesias-Chirife, Oswin, Peleg, Smith ve Caurie gibi çeşitli modellere uygulandı (Çizelge 1) [3]. Çizelge 1. Çayın Deneysel Sorpsiyon Verilerine Uydurulan Model Eşitlikler Model adı Matematiksel ifade GAB X=X m CKa w /[(1-Ka w )(1-Ka w +CKa w )] BET X= X m Ca w /[(1-a w ) (1-a w +Ca w )] Henderson X=[-ln(1-a w )/A] 1/B Iglesias ve Chirife ln[x+(x 2 +X 0.5 ) 1/2 ]=a+ba w Oswin X=A[a w /(1-a w )] B Peleg X=m 1 a n1 n2 w + m 2 a w Smith X=c 1 -c 2 ln (1-a w ) Caurie X= exp (a+ba w ) Sorpsiyon modellerine verilerin uygunluğu; ortalama bağıl yüzde sapma (% E), r 2 (regresyon katsayısı), ortalama fark (e ort ) ve hata karelerinin ortalama karekökü (RMSE) gibi istatistiksel testler ile değerlendirildi.

N 100 X ei X ci % E = (1) N X i= 1 ei e ort =Σ(X ei -X ci )/N (2) 1 2 N 1 2 RMSE = ( X ei X ci ) (3) N i= 1 Net izosterik ısı (q st ), deneysel verileri en iyi temsil eden eşitlikten elde edilen nem sorpsiyon verilerinden Clausisuc-Clapeyron eşitliğinden türetilen aşağıdaki eşitliği kullanarak belirlendi. Belli denge nem içeriklerine karşılık gelen su aktivitesi (a w ) değerleri Peleg modeli yardımıyla hesaplandı ve sabit nem içerikleri için net isosterik ısı, 1/T ye karşı ln a w nin grafiğe geçirilmesi ile elde edilen doğruların eğiminden hesaplandı [4,5]. q st d(ln aw ) = R d T (1/ ) x (4) Belli nem içerikleri için; çalışma sıcaklıklarının ortalaması olan 35 o C deki suyun buharlaşma gizli ısısı ile net isosterik ısının toplamı olan sorpsiyon ısısı (Q st ), ve sorption entropisi (ΔS) aşağıdaki eşitlikler yardımıyla bulundu. Q st = q st +H L (5) -ln a w = Q st /(RT)-(ΔS/R) (6) Adsorpsiyon ve desorpsiyon izoterm verilerinden yararlanarak ve Clausius-Clapeyron eşitliği kullanılarak sabit yayılma basıncı için net integral entalpi ve net integral entropi belirlendi [4]. SONUÇLAR Çayın sorpsiyon izotermleri, sabit sıcaklıkta ortam bağıl neminin artmasıyla denge nem içeriğinin arttığını göstermiştir. Sorpsiyon izotermleri tip II sigmoidal eğriler şeklindedir. Belli bir bağıl nemde sıcaklığın artması ile adsorbe edilen suyun miktarında çok az bir azalma gözlenmiştir. Belli bir su aktivitesinde desorpsiyon için denge nem içeriği adsorpsiyon için denge nem içeriğinden daha yüksektir ve tüm sıcaklıklarda sorpsiyon izotermleri için histerisiz gözlemiştir. 25 o C deki adsorpsiyon ve desopsiyon izotermleri Şekil 2 de gösterilmiştir. % E, r 2, e ort ve RMSE nin düşük olması deneysel verilerin modele uygunluğunu gösterir. %10 dan düşük E değerleri verilerin modellere uygunluğunun iyi olduğunun bir göstergesidir.bet eşitliği 0-0.4 aralığındaki su aktiviteleri için uygulanmış ve bu aralıkta en düşük % E değerleri BET modeli ile elde edilmiştir (Çizelge 2). Ancak, tüm su aktiviteleri için % E, r 2, e ort ve RMSE değerleri dikkate alınarak çayın deneysel sorpsiyon verilerini en iyi temsil eden modelin Peleg modeli olduğu bulunmuştur. Peleg modeli için model sabitleri ve r 2, % E, e ort ve RMSE değerleri Çizelge 3 de verilmiştir.

25 20 Nem içeriği (% K.M.) 15 10 5 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Şekil 2. Adorpsiyon izotermleri (, deneysel (adsorpsiyon); ο, deneysel (desorpsiyon);, model (adsorpsiyon); ---, model (adsorpsiyon)) Çizelge 2. BET Modeli Sabitleri ve İstatistiksel Testler Adsorpsiyon Desorpsiyon Sabitler 25 o C 35 o C 45 o C 25 o C 35 o C 45 o C X m 5.676 5.798 7.085 7.154 7.585 8.731 C 2.485 2.086 1.221 2.380 1.832 1.184 r 2 0.9919 0.9931 0.9873 0.9928 0.9986 0.9962 % E 4.971 5.393 8.163 4.976 3.758 6.238 e ort -0.0311-0.0240-0.0279-0.0348 0.0062-0.0109 RMSE 0.1877 0.1650 0.2137 0.2194 0.0911 0.1406 aw Çizelge 3. Peleg Model Sabitleri ve İstatistiksel Testler Adsorpsiyon Desorpsiyon Sabitler 25 o C 35 o C 45 o C 25 o C 35 o C 45 o C K 1 22.46 23.11 22.71 16.07 15.72 15.86 n 1 7.645 7.819 7.294 0.937 0.983 1.089 K 2 12.21 11.94 11.39 26.30 26.68 27.36 n 2 0.897 0.934 0.996 10.48 10.40 10.94 r 2 0.9981 0.9983 0.9970 0.9982 0.9985 0.9986 % E 5.785 5.647 8.808 5.207 3.629 4.411 e ort -0.013-0.012-0.017-0.017-0.011-0.014 RMSE 0.2669 0.2478 0.3348 0.2822 0.2591 0.2447 Sorpsiyon ısısının denge nem içeriği ile değişimi Şekil 3 de gösterilmiştir.

65 İzosterik ısı (kj mol -1 ) 60 55 50 45 40 0 5 10 15 20 25 Nem içeriği (% K.M.) Şekil 3. Sorpsiyon izosterik ısısının denge nem içeriği ile değişimi (, adsorpsiyon; ο, desorpsiyon) Nem içeriğindeki artma ile izosterik sorpsiyon ısısında bir azalma gözlenmiştir ve durum sorpsiyonun en aktif uçlarda gerçekleştiğini göstermektedir. Yüksek nem içeriklerinde aktif uçlar engellendiğinden dolayı sorpsiyon daha az aktif uçlarda meydana gelmekte, böylece sorpsiyon ısısı düşmektedir. Nem içeriği artarkan sorpsiyon ısısı gittikçe azalan bir eğimle % 15 nem içeriğinden sonra asimptotik olarak suyun buharlaşma gizli ısısına yakın değerler almıştır. Bu durum % 15 nem içeriğinden düşük nem içeriklerinde, su molekülleri ve sorpsiyon uçları arasındaki bağ enerjisinin saf su moleküllerini sıvı fazda bir arada tutan enerjiden daha yüksek olduğunu göstermiştir. Özellikle düşük nem içeriklerinde desorpsiyon izosterik ısısı adsorpsiyon izosterik ısısından daha büyük idi. Sorpsiyon entropisinin denge nem içeriği ile değişimi Şekil 4 de gösterilmiştir. 30 Sorpsiyon entropisi (J mol -1 K -1 ) 22 14 6-2 0 5 10 15 20 25 Nem içeriği (% K.M.) Şekil 4. Sorpsiyon entropisinin denge nem içeriği ile değişimi (, adsorpsiyon; ο, desorpsiyon) Adsorpsiyon ve desorpsiyon için; sorpsiyon entropisi, nem içeriğinin artmasıyla azalmıştır.sabit nem içeriği yerine sabit bir yayılma basıncında izosterik sorpsiyon ısılarına benzer şekilde hesaplanan net integral entalpi nem içeriğindeki artma ile azalmasına karşın negatif değerlerdeki net integral entropi nem içeriğindeki artma ile artmıştır. Hem net integral entalpi hem de net integral entropi grafiklerinde adsopsiyon ve desorpsiyon eğrileri % 3.2 nem içeriğinde çakışmıştır ve bu

durum bu nem içeriğinden sonra su-katı etkileşiminin su molekülleri arasındaki etkileşimden daha büyük olduğunu göstermektedir. SEMBOLLER a, b Caurie ve Iglesias-Chirife model parametreleri a w Su aktivitesi A, B Henderson ve Oswin model parametreleri c 1, c 2 Smith model parametreleri C GAB ve BET model parametreleri e ort Deneysel ve hesaplanan denge içerikleri arasındaki ortalama fark % E Ortalama bağıl yüzde sapma H L Suyun buharlaşma gizli ısısı (35 o C de 43.53 kj/mol ) K GAB model parametresi K 1, K 2 Peleg model parametreleri n 1, n 2 Peleg model parametreleri N Gözlem sayısı q st Net izosterik ısı (kjmol -1 ) Q st İzosterik ısı (kjmol -1 ) R İdeal gazaz sabiti (8.314 Jmol -1 K -1 ) RMSE Hata karelerinin ortalama karekökü ΔS Sorpsiyon entropisi(jmol -1 K -1 ) T Sıcaklık (K) X Denge nem içeriği (% K.M.) X 0.5 a w =0.5 deki denge nem içeriği (% K.M.) X di Deneysel denge nem içeriği (% K.M.) X ci Hesaplanana denge nem içeriği (% K.M.) Mono tabaka nem içeriği (% K.M.) X m KAYNAKLAR 1. Al-Muhtaseb, A.H., McMinn, W.A.M., Magee, T.R.A., Water Sorption Isotherms of Starch Powders Part 2: Mathematical Description of Experimental Data, Journal of Food Engineering, Cilt 61, No 3, 297-307, 2004. 2. Van den Berg, C. ve Bruin, S., Water Activity and its Estimation in Food Systems: Theoretical Aspects, Water Activity: Influences on Food Quality, Editör: Rockland, L.B., Stewart, G.F., Academic Press, New York, 1-61, 1981. 3. Temple, S.J. ve van Boxtel, A.J.B., Equilibrium Moisture Content of Tea, Journal of Agricultural Engineering Research, Cilt 74, 83-89, 1999. 4. McMinn, W.A.M. ve Magee, T.R.A., Thermodynamic Properties of Moisture Sorption of Potato, Journal of Food Engineering, Cilt 60,157-165, 2003. 5. Tsami, E., Net İsosteric Heat of Sorption in Dried Fruits, Journal of FoodEngineering, Cilt 14, 327-335, 1991.