Yıl: 2022 Cilt: 5 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1912 - 1933 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.47495/okufbed.1054268 İndeks Tarihi: 08-11-2023

Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri

Öz:
Mısır, yüzyıllardır önemli bir tarımsal hammadde ve birincil gıda kaynağı olmuştur. Dünya nüfusunun artan talebi ile tahıl işleme teknolojisi önemli bir yere sahiptir. Tahıl grubu içinde önemli bir yere sahip olan mısırı güvenli depolayabilmek için düşük nem seviyelerine ihtiyaç vardır. Tarım ürünlerini kurutma ile tüm besin maddelerini koruyabilmek ve güvenilir depolama amaçlanmaktadır. Bu derlemede son yıllarda yapılan çalışmalar incelenerek mısır kuruma karakteristiğine etki eden faktörler (ürün nemi, denge nemi, difüzyon katsayısı, kütle ve enerji denklemleri, basınç düşümü ve yığın yoğunluğu) incelenmiştir. Kurutma işlemi karmaşık yapıdaki zamana bağlı ısı, kütle ve momentum aktarım mekanizmalarının eşzamanlı ve birbiriyle bağlantılı olarak gerçekleştiği bir süreçtir. Kurutma işlemlerinin hesaplanmalarında, mısırın fiziksel özeliklerinden yuvarlaklık, eşdeğer çap, geometrik ortalama çap, gözeneklilik, özgül ısı ve ısıl iletkenlik referans olarak sunulmuştur. Kurutucular için mühendislik hesaplamalarında ihtiyaç duyulan temel denge ve ısı ve kütle transferi parametrelerinin belirlenmesi için matematiksel hesaplamalar verilmiştir. Deneysel verilerle, eşzamanlı ısı ve kütle transferinin analitik veya sayısal çözümleri pratik hesaplamalar ile mümkündür. Bu tür veriler, tahıl depolama, kurutma ve havalandırma ile ilgili sorunlar üzerine çalışırken de değerlidir. Kentleşen nüfusun ihtiyaçlarını karşılamak için büyük miktarlarda tahılın kurutulmasına olanak sağlayan termal kurutma sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada endüstriyel bir ürün olan mısır ve mısır kurutma sistemleri hakkında güncel bilgilere yer verilmiştir. Son 10 yılda yapılan deneysel çalışmalar gözden geçirilmiş ve tartışılmıştır. Endüstriyel kurutma sistemlerinin tasarım esaslarına dikkat çekilerek, derlenen bilgilerin ticari ve akademik çalışmalara ışık tutması hedeflenmiştir.
Anahtar Kelime: Kurutma karakteristiği Tasarımsal analiz Kurutma teknolojileri

Design Principles of Industrial Corn Drying Systems

Öz:
Corn has been an important agricultural raw material and main food source for ages. With the increasing demand of the world population, grain processing technology has taken an important place. Low moisture levels are needed to safely store corn, which has an important place in the grain group. It is aimed to protect all nutrients and reliable storage by drying agricultural products. In this review, the studies carried out in recent years were examined and the factors affecting the drying characteristics of corn (product moisture, equilibrium moisture, diffusion coefficient, mass and energy equations, pressure drop and bulk density) were examined. The drying process is a complex and incomprehensible process in which heat, mass and momentum transfer mechanisms co-occur and in connection with each other. Calculations of drying processes are presented as a reference for the physical properties of corn such as roundness, equivalent diameter, geometric mean diameter, porosity, specific heat and thermal conductivity. Mathematical calculations are given to determine the basic equilibrium and heat and mass transfer parameters needed in engineering calculations for dryers. With experimental data, analytical and numerical solutions of simultaneous heat and mass transfer are possible with practical calculations. This type of data is also valuable when working on problems with grain storage, drying, and aeration. Mechanization of agriculture is needed to meet the needs of a rapidly growing and urbanizing population, and mechanical methods are needed to dry large quantities of grain. In this study, current information about corn, an industrial product, and corn drying systems are given. Experimental studies over the last 10 years are reviewed and discussed. Drawing attention to the design principles of industrial drying systems, it is aimed to shed light on commercial and academic studies of the compiled information.
Anahtar Kelime: Drying characteristics Moisture content Drying technologies Corn dryers

Belge Türü: Makale Makale Türü: Derleme Erişim Türü: Erişime Açık
  • Abeyrathna RMRD., Amaratunga KSP. Use of heat pump dehumidifiers on industrial drying of chili. International Journal of Scientific and Research Publications 2017; 7(12): 105-110.
  • Abou-El-Hana NH., Younis MA. Pressure drop through shelled corn as affected by aırflow rates, moısture content and aır temperature. Misr J. Ag. Eng. Process Engineering 2008; 25(3): 944- 956.
  • ASAE. D241.4 Feb. Density, specific gravity, and mass–moisture relationships of grain for storage. 40th ed., Standards, Engineering Practices, and Data (Am. Soc. Ag. Eng.), St. Joseph, MI; 1993; 408–410.
  • Asemu AM., Habtu NG., Delele MA., Subramanyam B., Alavi S. Drying characteristics of maize grain in solar bubble dryer. J Food Process Eng.2019; 43: 1-19, e13312.
  • Bekasov AG., Denisov NJ. Crop handling after drying (in Russian), Zagotizdat, Moscow 1952.
  • Chao C., Zhu W. Computer simulation of drying technology process of farm products. Chinese Agriculture Press, Beijing, 2001 China.
  • Chua KJ., Chou SK., Yang WM. Advances in heat pump systems: a review. Applied Energy 2010; 87: 3611-3624.
  • Curcio S., Aversa M., Calabro V., Iorio G. Simulation of food drying: FEM Analysis and Experimental Validation. Journal of Food Engineering 2008; 87: 541–553.
  • Çelik E., Parlak N., Çay Y. Experimental and numerical study on drying behavior of corn grain. Heat and Mass Transfer 2021a; 57: 321-332.
  • Çelik E., Parlak N., Çay Y. Exergy and energy analyses of corn dryıng process: an experımental study ın a laboratory-scale dryer. Heat Transfer Research 2021b; 52(3): 1–13.
  • Çelik E., Parlak N., Çay Y. Development of an integrated corn dryer with an indirect moisture measuring system. Sådhanå 2022; 47: 1-8.
  • Day CL. Device for measuring voids in porous materials. Agric. Eng. 1964; 45(1): 36–37.
  • FAO. Dünya Gıda ve Tarım Örgütü. FAOSTAT, Livestock primary. 2019, FAO Statistical Database (www.fao.org)
  • Giner SA., Denisienia E. Pressure drop through wheat as affected by air velocity, moisture content and fines. Journal of Agricultural Engineering Research 1996; 63(1): 73-85.
  • Günerhan H. Endüstriyel kurutma sistemleri. Türk Tesisat Mühendisleri Derneği Dergisi, Temel Bilgiler, Tasarım Ve Uygulama Eki 2005; 36(13): 1-10.
  • Güneş ÇN. Gıda kurutma sistemlerinin ekserji Analizi. Doktora Tezi. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 2009.
  • Güngör A., Özbalta N. Endüstriyel kurutma sistemleri. III. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi Ve Sergisi, TES 046 Bildiri 1977:737-747.
  • Haghighi K., Segerlind LJ. Modeling simultaneous heat and mass transfer in anisotropic sphere-a finite element approach. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers 1988; 31(2): 629-637.
  • Henderson SM. A Basic concept of equilibrium moisture. Agric. Eng. 1952; 33(1): 29–32.
  • Hung N., Martinez R., Tuan TV., Gummert M. Development and verification of a simulation model for paddy drying with different flatbed dryers. Plant Production Science 2019, 22(1): 119- 130.
  • Jangam SV., Law CL., Mujumdar AS. Drying of foods vegetables and fruits, basic concepts and definitions 2010; 1: 13-29.
  • Jayas DS., Cenkowski S. Grain property values and their measurement, Editor Marcel Dekker. Handbook of Industrial Drying: hygroscopic properties, 24 chapter, New York 2016, Basel.
  • Jia C., Cao C. Process of tow-dimensional heat and mass transfer in corn kernel. Journal of Beijing Agriculture Engineering University 1995; 15(1): 45–51.
  • Jokiniemi HT., Ahokas JM. Drying process optimisation in a mixed-flow batch grain dryer. Biosystems Engineering 2014; 121: 209 -220.
  • Krischer O., Kast W. Trocknungstechnik B and 1, die wissenschaftlichen grundlagen der trocknungstechnik, 3. Auflage, Springer, 1978, Berlin.
  • Krokida MK., Maroulis Z. Quality changes during drying of food materials, drying technology in agricultural and food sciences. Science Publishers 2000; Chapter 7.
  • Kovaci T., Dikmen E., Şencan Şahin A. Kurutma sistemleri, enerji tüketimleri ve ürün kalitesine etkileri ve örnek sistem tasarımı. Teknik Bilimleri Dergisi 2018; 8(2): 25-39.
  • Li B., Zeng Z., Zhang X., Zhang Y. Study on the variable-temperature drying process of corn drying in an ındustrial corn-drying system equipped with a self-adaptive control heat exchanger. Applied Sciences 2021; 11: 2772.
  • Lingayat AB., Chandramohan VP., Raju VRK., Meda V. A review on indirect type solar dryers for agricultural crops–dryer setup, its performance, energy storage and important highlights. Applied Energy 2020; 258: 114005.
  • Liu Z., Wu Z., Wang X., Song J., Wu W. Numerical simulation and experimental study of deep bed corn drying based on water potential. Hindawi Publishing Corporation Mathematical Problems in Engineering 2015; 13.
  • Mondal HT., Shiplu KSP., Sen KP., Roy J., Sarker MSH. Performance evaluation of small scale energy efficient mixed flow dryer for drying of high moisture paddy. Drying Technology 2019; 37(12): 1541–1550.
  • Mondal HT., Hossain A., Sheikh AM., Akhtaruzzaman MD., Sarker SH. Energetic and exergetic investigation of a mixed flow dryer: A case study of maize grain drying. Drying Technology 2021; 39(4): 466–480.
  • Mothibe KJ., Wang CY., Mujumdar AS., Zhang M. Microwave-assisted pulse-spouted vacuum drying of apple cubes. Drying Technol. 2014; 32: 1762–1768.
  • Mujumdar AS. Handbook of industrial drying 2007. USA: CRC Press
  • Neményi M., Czaba I., Kovács A., Jáni T. Investigation of simultaneous heat and mass transfer within the maize kernels during drying. Computers and Electronics in Agriculture 2000; 26(2): 123– 135.
  • Nowaka J., Przystupab W. Methods for assessing energy effıciency of grain dryers. Agricultural Engineering 2019; 23(2): 39-47.
  • Obeng-Akrofi G., Akowuah JO., Maier DE., Addo A. Techno-economic analysis of a crossflow column dryer for maize drying in Ghana. Agriculture 2021; 11: 568.
  • Silva V., Costa JJ., Figueiredo AR., Nunes J., Nunes C., Ribeiro TIB., Pereira B. Study of three-stage intermittent drying of pears considering shrinkage and variable diffusion coefficient. Journal of Food Engineering 2016; 180: 77-86.
  • Szadzinska J., Lechtanska J., Kowalski SJ., Stasiak M. The effect of high power airborne ultrasound and microwaves on convective drying effectiveness and quality of green pepper. Ultrason Sonochem 2017; 34: 531-539.
  • Raghavan VGS., Sosle V. Grain drying, Editor Marcel Dekker, Handbook of Industrial Drying: hygroscopic properties, 24 chapter. New York 2006, Basel.
  • TOB. Tarım ve Orman Bakanlığı Tohumluk Tescil Ve Sertifikasyon Merkez Müdürlüğü, Ankara2021,
  • TÜİK. Türkiye İstatistik Kurumu verileri, Ankara; 2020.
  • Türkan B. Endüstriyel malzemelerde eşzamanlı ısı ve kütle transferinin deneysel ve nümerik incelenmesi. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi 2020.
  • Ünal F., Bulut H., Kahraman A. Lpg yakıtlı endüstriyel yatay tip mısır kurutma tesisinin enerji ve maliyet analizi. DÜMF Mühendislik Dergisi 2020; 11(1) : 161-170.
  • Yağcıoğlu A. Tarım ürünleri kurutma tekniği, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No: 536, Bornova-İzmir 1999.
  • Yıldırım GH., Öner F. Mısır danesinin fiziksel ve besinsel yapısı, Harman Time 2020; 92: 1-7.
  • Zhang S., Kong N., Zhu Y., Zhang Z., Xu C. 3D Model-based simulation analysis of energy consumption in hot air drying of corn kernels. Hindawi Publishing Corporation Mathematical Problems in Engineering 2013.
  • Wang G., Wu W., Xu W., Xu Y., Fu YZD. Exergy analysis of an electric grain drying system with internal circulation of the drying medium of corn. International Journal of Exergy 2021; 37(1): 102-120.
  • Web_1: http://www.fas.usda.gov/psdonline/circulars/grain.pdf (Erişim tarihi: 14.02.2021)
  • Web_2: http://test.grainsystems.com.tr ( Erişim tarihi: 10.03. 2021).
  • Web_3: http://www.adakurutma.com.tr ( Erişim tarihi: 10.03. 2021)
  • Web_4: https://www.stela.de/en/products/mobiler_durchlauftrockner_universal/ (Erişim tarihi:10.03.2021).
  • Web_5:https://gtmfg.com/grain-dryers/ ( Erişim tarihi: 10.03. 2021)
APA ÇELİK E, PARLAK N (2022). Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. , 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
Chicago ÇELİK EMEL,PARLAK NEZAKET Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. (2022): 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
MLA ÇELİK EMEL,PARLAK NEZAKET Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. , 2022, ss.1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
AMA ÇELİK E,PARLAK N Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. . 2022; 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
Vancouver ÇELİK E,PARLAK N Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. . 2022; 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
IEEE ÇELİK E,PARLAK N "Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri." , ss.1912 - 1933, 2022. 10.47495/okufbed.1054268
ISNAD ÇELİK, EMEL - PARLAK, NEZAKET. "Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri". (2022), 1912-1933. https://doi.org/10.47495/okufbed.1054268
APA ÇELİK E, PARLAK N (2022). Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), 5(3), 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
Chicago ÇELİK EMEL,PARLAK NEZAKET Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online) 5, no.3 (2022): 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
MLA ÇELİK EMEL,PARLAK NEZAKET Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), vol.5, no.3, 2022, ss.1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
AMA ÇELİK E,PARLAK N Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online). 2022; 5(3): 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
Vancouver ÇELİK E,PARLAK N Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online). 2022; 5(3): 1912 - 1933. 10.47495/okufbed.1054268
IEEE ÇELİK E,PARLAK N "Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri." Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), 5, ss.1912 - 1933, 2022. 10.47495/okufbed.1054268
ISNAD ÇELİK, EMEL - PARLAK, NEZAKET. "Endüstriyel Mısır Kurutmada Temel Parametreler ve Kurutma Sistemleri". Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online) 5/3 (2022), 1912-1933. https://doi.org/10.47495/okufbed.1054268