Kurutma Yöntemleri

3.6.1.1. Dondurarak Kurutma

Kurutulacak ürünlerin düşük sıcaklık ve basınç değerlerinde yapısında bulunan suyun bir kısmının süblimasyon ile geriye kalan kısmını da yüksek sıcaklık değerlerine tekrar geri dönerek desorpsiyon yolu ile alınması işlemine dondurarak kurutma işlemi adı verilmektedir. Dondurarak kurutma yöntemi yapısında yüksek miktarlarda sıvı bulunduran gıdaların veya kurutulan maddelerin uzun süre saklanabilmesi için uygulanan bir kurutma yöntemidir (Cabı, 1978).

34

3.6.1.2. Tünel Kurutucular

Bu kurutma sistemleri sürekli veya yarı zamanlı olarak çalışabilir. Şekil 3.5’ te gösterilen tünel kurutucuda, kurutma için gerekli olan sıcak hava sistem içerisinde fanlar vasıtasıyla dolaştırılmaktadır. Kurutma sisteminde sürekli hareket halinde bulunan kurutma tepsileri ve tepsileri taşıyan arabalar bulunmaktadır. Kurutma havası bu tepsilerin üzerine paralel, çapraz veya egzoz havası ile birleşerek kurutma bölmesine gönderilmektedir. Kurutma havası olarak atız gazlar veya ısıtılmış hava kullanılmaktadır. Tünel kurutucuda atık havanın tekrar kurutma havasına karışarak kullanılması enerji kaybını azaltmaktadır (Günerban, 2005).

Şekil 3.5. Tünel kurutucunun şematik görseli

3.6.1.3. Flaş Kurutucular

Flaş kurutucularda kurutulacak ürün nem ihtiva eden küçük parçacıklar haline getirilir. Bu parçacıklar yüksek sıcaklıkta bulunan gaz akımına taşınır. Gaz ortamında bulunan nemli kurutma ürünleri yüksek sıcaklıktaki gaz ile temas haline geçtiğinde kuruma işlemi gerçekleştirilmiş olmaktadır. Kurutma gazı sıcaklığı 650°C olmasına rağmen kurutulacak ürünlerin sıcaklıkları 50°C’nin üstüne çıkmaz. Flaş kurutma işlemi genellikle ısıya hassas malzemelerin kurutulması işleminde kullanılmaktadır. Flaş kurutucuların çoğu kurutulacak ürünün küçük parçacıklar haline ufalanmasını ve kurutulmasını sağlayan bir pülverizatör ile birleşik biçimde faaliyet göstermektedir. Şekil 3.6’de öğütücülü flaş kurutucu görülmektedir (Arın, 2006).

35

Şekil 3.6. Öğütücülü flaş kurutucu

3.6.1.4. Püskürtmeli Kurutma

Püskürtmeli kurutma sistemleri sıvı, çamurlu ve atomize hale getirilebilen viskozitesi düşük akışkanların kurutulmasını gerçekleştirmektedir. Püskürtmeli kurutma işlemi gıda, boya, ilaç, mineral gibi ısıya duyarlı maddelerin kurutulmasında yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu kurutucularda birim saat içinde yüksek miktarlarda kurutma kapasitelerine ulaşılabilir. Şekil 3.7’ de gösterilen püskürtmeli kurutucu esas olarak dört adet kısımdan oluşmaktadır. Bu kısımlar sıcak hava üretim haznesi, ürünün küçük parçacıklar haline getirildiği kısım, sıcak hava ile pülverize hale gelmiş ürünün bir araya getirildiği bölme ve kuruyan ürünün toplanıldığı kısımlardan oluşmaktadır. Bu kurutucularda 93°C ile 760°C gaz sıcaklığı arasında kuruma genellikle 5 saniye ile 15 saniye arasında gerçekleşmektedir. Kurutucu odasındaki sıcaklığın artmasıyla sistemin verimliliği artmaktadır. Kurutulan ürünlerin fiziksel özellikleri kurutma gazının sıcaklığına ve bu gazın ürüne olan gönderiliş şekline bağlıdır (URL-2, 2017).

36

Şekil 3.7. Püskürtmeli kurutucu

3.6.1.5. Vakumlu Kurutma

Vakumlu kurutma işleminde, kurutulacak ürünler basıncı düşürülen bir oda içerisine yerleştirilir. Basıncı düşürülen odada su buharının kısmi basıncı çok düşük hale gelmektedir. Kurutma odasına yerleştirilen ürün ile kurutma odası arasında büyük bir kısmi basınç farkı meydana gelir. Meydana gelen basınç farkı nedeniyle ürün yapısında bulunan su çevresine daha kolay halde taşınır. Böylece düşük sıcaklıklarda kurutma işleminin gerçekleştirilmesi sağlanır. Bu yöntem daha çok yüksek sıcaklıkta fiziksel ve kimyasal özelliklerinde değişiklik gösteren gıda ürünlerinin kurutulmasında kullanılmaktadır (Wilhelm vd., 2004).

3.6.1.6. Mikrodalga Kurutma

Mikrodalga kurutma işleminde, ürün içerisinde serbest halde bulunan su molekülleri bir elektrik alan içerisinde bırakılır. Bu alan içerisinde serbest halde bulunun su molekülleri ısınır ve hal değiştirir. Hal değişimi sonrası ürün içerisindeki nemin uzaklaştırması işlemi gerçekleşmiş olur. Genel olarak bu kurutma sistemleri, elektriği iletmeyen ve şerit halindeki malzemelerin kurutulması için kullanılmaktadır. Bu kurutma işleminin diğer kurutma işlemlerine göre üstünlüğü yüksek kurutma hızı, kontrol edilebilir şartlar, yüksek verimlilik ve uygulama kolaylığı dikkat çekmektedir. Mikrodalga kurutma sistemleri gıda, tekstil, seramik ve ağaç sanayisinde yaygın olarak kullanılmaktadır (URL- 3, 2017).

37

3.6.1.7. Akışkan Yataklı Kurutucu

Akışkan yataklı kurutucular, genellikle küçük boyutlardaki taneciklerin kurutulması işlemini gerçekleştiren ve endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılan bir kurutma yöntemidir. Akışkan yataklı kurutucular büyük kurutma kapasitelerine sahiptirler. Şekil 3.8’ de şematik olarak verilen akışkan yataklı kurutma sisteminde, kurutma işlemini gerçekleştirecek gaz taneciklerin yerçekimi koşullarını yenerek tanecikleri havada askıda tutar ve kurutma havası ile tanecikler arasında ısıl bağ kurulur. Kurutulacak tanecikler yatay olarak hareket eder ve oluşturulan bölmede toplanılır. Kurutulacak olan her tanecik için yatakta bekleme süresi yaklaşık 30–120 saniye arasında değişmekte olup, ürünün nem miktarına göre bu süre uzamaktadır. Akışkan yataklı kurutucular kendi aralarında statik, titreşimli ve malzemeyi akışkanlaştıran olarak sınıflandırılabilirler. (URL-4, 2017).

Şekil 3.8. Akışkan yataklı kurutucu

3.6.1.8. Güneş Enerjisi ile Kurutma

Güneş enerjisi ile kurutma işlemi, geçmişten günümüze kadar gelen bir gıda işleme yöntemidir. Güneş enerjisi ile kurutmanın en basit yöntemi kurutulacak ürünlerin güneş altında bekletilerek kuru gıda haline getirilmesidir. Bu yöntemde elde edilen ürünlerin kalitelerinin düşük olması, kuruma sürelerinin uzun olması ve belirli miktarlarla sınırlı olması yöntemin dezavantajlarıdır. Bu yüzden güneş enerjisinden etkin biçimde

38

faydalanacak kurutma sistemlerinin oluşturulması için çalışmalar yürütülmektedir. Bu sistemlerin ana çalışma prensibi, kurutma için gerekli olan kuru havanın güneş enerjisi yardımıyla şartlandırılması işlemine dayanmaktadır. Günümüzde gelişmekte olan teknolojiye paralel olarak farklı yapılarda güneş enerjisi ile kurutuma yapan sistemler oluşturulmuş ve kullanılmaktadır. Güneş enerjisi ile kurutmanın diğer kurutma sistemlerine göre en büyük avantajı günümüzde giderek azalan enerji kaynaklarını kullanmayıp, sınırsız enerji kaynağı olan güneşi kullanmasıdır.

3.6.1.9. Kabin Kurutucular

Kabin kurutucuların yapısını, vagonlar, delikli tepsiler ve kurutuma odası oluşturmaktadır. Delikli tepsilere yerleştirilen ürünler vagonlara yerleştirilir ve sabit pozisyonda kalırlar. Kurutma için gerekli olan hava girişi kabinin yan tarafındaki ayarlanabilir panjurlarla sağlanmaktadır. Kurutma için kullanılan hava kabinden çıkarak tekrar ısıtıcıya dönmektedir. Bu sistemin dezavantajı, kuruma havasının sisteme yan kısımdan verilmesinden dolayı bütün ürünlere aynı hızda ulaşmamasıdır. Bunu önlemek için havanın sirkülasyonunu sağlayan fanların belirli zamanlarda yönleri değiştirilmekte veya çift fan kullanılmaktadır (URL-5, 2017).

3.6.1.10. Kızılötesi Işınımlı Kurutma

Bu kurutma sisteminde, kurutulacak ürünlerin üzerine bir yansıtıcı aracılığıyla 1 ile 8 mikrometre dalga boyu arasında değişen ışınlar gönderilerek ürünün ısıtılması veya kurutulması yapılmaktadır. Kızılötesi ışınımlı kurutma işlemini daha verimli hale getirmek için kurutma işlemi vakum ortamında yapılabilmektedir (Doğanay, 2009).