Mathematical Modelling of Orange Slices during Microwave, Convection, Combined Microwave and Convection Drying

Mikrodalga, Sıcak Hava ve Mikrodalga-Sıcak Hava Kombinasyonu ile Kurutulan Portakal Dilimlerinin Matematiksel Modellemesi

Abstract

In this work, the microwave (180, 360, 540, 720 and 900 W), convective (100, 150, 200 ºC), combined microwave (180, 360 and 540 W) and convective drying (100, 150, 200 ºC) behaviours on drying time, moisture ratio of orange slices were investigated. The drying data were applied to nine different mathematical models, namely Page, Henderson and Pabis, Logarithmic, Wang and Singh, Diffusion Approach, Verma, Two Term, Two Term Exponential, Midilli-Kucuk Equation Models. The performances of these models were compared according to the coefficient of determination (R2), standard error of estimate (SEE) and residual sum of squares (RSS), between the observed and predicted moisture ratios. Results showed that the Midilli-Kucuk equation gave the best prediction to the drying kinetics evidenced by coefficient of determination, R2 ranging from 0.9964 – 0.9999.

Özet

Bu çalışmada, mikrodalga (180, 360, 540, 720 ve 900 W), sıcak hava (100, 150, 200 °C), mikrodalga (180, 360 ve 540 W) ve sıcak hava (100, 150, 200 °C) kombinasyon yöntemlerinin, portakal dilimlerinin kuruma süresi ve nem oranı üzerine etkileri incelenmiştir. Page, Henderson ve Pabis, Logaritmik, Wang ve Singh, Difüzyon Yaklaşımı, Verma, İki terimli, İki terimli Üssel, Midilli-Küçük olmak üzere dokuz farklı matematiksel modeller birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Bu modellerin performansları gözlemlenen ve tahmini nem oranları arasında belirtme katsayısı değeri (R2), tahmini standart hatası (SEE) ve kalanların kareleri toplamına (RSS) göre karşılaştırılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki R2‘si 0.9964-0.9999 aralığında olan Midilli- Küçük modeli en iyi tahmini vermiştir.