Drying of Gelatin Solutions at Different Temperatures; Evaluation of Kinetic, Thermodynamic and Functional Properties

Abstract

Bu çalışmada, alternatif kaynaklar arasında gösterilen tavuk derisinden elde edilen jelatin çözeltilerinin kurutma sıcaklığına bağlı olarak değişen fizikokimyasal özellikleri ile kurutma kinetiği ve termodinamiği araştırılmıştır. Kurutmanın matematiksel modellenmesi ve termodinamik davranışların tespiti için 40, 50 ve 60°C sıcaklıklarda jelatin çözeltilerinin kuruma miktarı takip edilmiştir. Aynı zamanda üç farklı sıcaklıkta kurutularak elde edilen toz jelatinin fizikokimyasal özellikleri karşılaştırılmıştır. Farklı sıcaklıklardaki kurutmaya ait deneysel verileri en iyi açıklayan matematiksel modelin Midilli ve Küçük modeli olduğu tespit edilmiştir. Kurutma sürecinin başlangıcında 40, 50 ve 60°C sıcaklıklarda sırasıyla 0.1386, 0.1728, 0.1848 g su/g kuru madde.dak kurutma hızları gözlenmiştir. Efektif difüzyon katsayıları (Deff) ise sıcaklıkla birlikte artarak aynı sıcaklıklar için sırasıyla 1.877x10-7, 2.082 x10-7, 2.568 x10-7 olarak bulunmuştur. Nem difüzyonunu başlatmak için gereken aktivasyon enerjisi (Ea) ise 13.53 kJ mol-1 olarak bulunmuştur. Jelatin çözeltisinde sıcaklığın artmasıyla birlikte Gibbs serbest enerji (∆G) değerleri artarken entalpi (∆H) ve entropi (∆S) değerleri azalmıştır. Jel gücü, 40, 50 ve 60°C’de yapılan kurutmada sırasıyla 343, 291 ve 123 g olarak ölçülmüş ve kurutma sıcaklığının jel gücünü olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. Bununla birlikte, elde edilen jelatin örneklerinin viskozite değerleri sıcaklık ile azalırken su tutma kapasitesi artmıştır. Ancak jelatin örneklerinin termal stabilite değerlerinin (TGA) kurutma sıcaklığından etkilenmediği belirlenmiştir. Sonuçlar, farklı kurutma sıcaklıklarının hem jelatin tozunun kalitesi hem de çözeltisinin kinetik ve termodinamik davranışı üzerinde etkili olduğunu açıkça göstermiştir