Determination of Simultaneous Heat and Mass Transfer Parameters During Deep Fat Frying of Tulumba Dessert

Abstract

Bu çalışmada derin yağda tulumba tatlısı hamuru kızartma işlemi eşzamanlı ısı ve kütle transferi olarak deneysel ve analitik yöntemlerle incelenmiştir. Etkin ısı ve kütle transfer parametreleri, Tulumba hamurunun (Ø 20 mm, h: 40 mm) 150, 160, 170 ve 180 oC sıcaklıklarındaki ayçiçeği yağında kızartılmasıyla hesaplanmıştır. Difüzyonla nem transfer mekanizması % 58.48 'lik bir başlangıç nem oranı ile incelenmiş ve etkin kütle transfer katsayısının yağ sıcaklığının artmasıyla doğrusal, etkin nem difüzyon katsayısının ise üstel olarak arttığı görülmüştür. Kütle transferi için değerler sırasıyla; 3.009, 3.225, 3.445 ve 3.695 x 10-6 m/s iken, nem difüzyonu için 1.77, 2.15, 2.69 ve 3.59 x 10-7 m2/s olarak hesaplanmıştır. Ayrıca etkin nem difüzyon katsayısı ve yağ sıcaklığı arasında Arrhenius tipi bir ilişki belirlenmiş ve buradan aktivasyon enerjisi 36.58 kj/mol bulunmuştur. Öte yandan derin yağda kızartma için yükselen yağ sıcaklığının, etkin ısı transfer katsayısı değerlerinin azalmasına neden olduğu ve maksimum değerin 150 oC' de 182.41 W/m2oC, en küçük değerin ise 180 oC' de 125.715 W/m2oC olduğu belirlenmiştir.

Deep fat frying process of tulumba dessert dough was investigated by experimental and analytical methods as a simultaneous heat and mass transfer process in this study. Effective heat and mass transfer parameters were determined during frying of Tulumba dough (Ø: 20 mm, h: 40 mm) in sunflower oil at 150, 160, 170 and 180 oC, respectively. The mechanism of moisture transfer by diffusion was studied with an initial moisture content of % 58.48. Effective mass transfer coefficient increased linearly, whereas effective moisture diffusivity increased exponentially with increasing oil temperature. The values were 1.77, 2.15, 2.69 and 3.59 x 10-7m2/s for moisture diffusivity and 3.009, 3.225, 3.445 and 3.695 x 10-6 m/s for mass transfer coefficient respectively. An Arrhenius equation was found between the frying temperature and the effective moisture diffusivity, so activation energy value was calculated at 36.58 kj/mol. On the other hand, higher oil temperature decreased the value of effective heat transfer coefficient during deep-fat frying. The maximum value was determined (182.41 W/ m2oC) at 150 oC and the minimal value 125.715 W/m2oC at 180 oC.