MHENDSLK FAKLTES GIDA MHENDSL BLM GMB 341 Gdalarn

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GMB 341 -Gıdaların Fiziksel Özellikleri Prof. Dr. İlkay KOCA

BOYUT ÖLÇÜMÜ GMB 341 -Gıdaların Fiziksel Özellikleri 2. Hafta

Büyüklük Faktörü Genelde, boyutları eşit olan tanecikler için çap boyutu gruplandırılabilir. Ancak boyutları eşit olmayan taneciklerin tanımlanması çeşitli yöntemlerle yapılabilir. Örneğin, bir boyutu diğerine göre daha uzun olan tanecikler çoğunlukla ´´ikinci en uzun boyutu`` ile tanımlanır. Diğere bir deyişle, ´´iğnemsi`` taneciklerde (Dp), taneciğin uzunluğu değil en geniş

Tanecik büyüklüğünü tanımlamanın diğer bir yöntemi ´´eşdeğer çap``(Dp, e) kavramıdır. Förmülü ; Dp, e=6 Vp/Sp=Dp/ λ

Taneciklerin büyüklükleri, büyüklük grubuna bağlı olarak farklı birimler ile tanımlanır. İri tanecikler için ´´mm`` , küçük tanecikler için elek ve süzgeçlerde kullanılan ´´örgü`` birimi, çok küçük tanecikler için´´mikron`` ya da ´´milimikron`` ve aşırı (ultra) küçük olanlar için de ´´birim kütle alanı`` (m 2/g) kullanılır.

TEST ELEKLERİ Endüstride tane ya da taneciklerin büyüklüklerini ölçen standart test elekleri kullanılır.

Test eleklerinde aralıklar (delikler), genelde 76000 -38µ(mikron) arasındaki seriyi kapsar. Test elekleri, el dokuma (örgü) eleklerdir. Aralıklar ve tel et kalınlıkları çok hassas standardize edilmiştir. Örgü aralıkları kare biçimindedir. Gerçek aralıklar eleği simgeleyen numara değerinden biraz daha küçüktür.

Numaralama yöntemi çeşitlidir. Genellikle tel örgü eleklerdeki birim uzunluktaki delik sayısı , bir inç’teki ya da 100 mm deki delik sayısı, yuvarlak delikli eleklerde delik çapı ve oblong delikli eleklerde de delik genişliği ile gösterilir.

Unda partikül büyüklüğü analizi yapılmasını sağlamaktadır. (ELEK SALLAMA MAKİNESİ)

Elekli Sistemler: Gıda endüstrisinde elekli düzenlerin uygulaması genellikle hububat ürünleri işletmelerinde ve meyve sebze işleme endüstri dalında yaygındır.

ELEK ANALİZİ Standart test elekleri serisi , en dar örgülü olan elek en alta ve en geniş örgülü olan elek ise en üste gelecek şekilde aralıklı olarak üste yerleştirilir. Karışım örneği en üstteki eleğin üzerine konur. Elek kümesi belirli bir süre çalkalanır. Örgüsü en dar olan en alttaki eleğin altına geçen taneler bir kapta toplanır. Her elek üzerinde tutulan tanecik grupları alınarak ayrı tartılır. Her eleğin tuttuğu bireysel taneler, kütle fraksiyonuna veya toplam örneğin kütle oranına çevrilir.

Elek analizi sonuçları, her eleğin tuttuğu fraksiyonu gösterecek şekilde bir cetvel düzenlenir. Teste kullanılan standart eleklerin elek serisinin belirlenmesi için iki numaraya gerek vardır. Örneğin 14/20 gibi. Numaraların ilki fraksiyonu alt tarafa geçiren eleği, ikincisi de fraksiyonu üzerinde tutan fraksiyonu belirlemektedir. Bu şekilde yapılan analize ´´diferansiyel analiz`` denir.

İkinci tip elek analizi ´´kümülatif analiz``dir. Diferansiyel analizde elde edilen değerlerin kümülatif olarak toplanmasıyla elde edilir. Bireysel diferansiyel fraksiyon değerleri , en üstten başlayarak bir sonraki ile kümülatif olarak toplanır ve bir sonraki elek numarası karşısına bir cetvel oluşturacak şekilde yazılır.

İlke olarak kümülatif analiz yöntemi daha kesindir ve fraksiyondaki taneciklerin birbirine eşit boyda oldukları varsayımından hareket eden diferansiyel analiz yönteminin kullanılmasına gerek kalmaz.

Her iki analiz yöntemi, bir karışımın yüzey alanı ile tanecik popülasyonunun hesaplanmasında kullanılır. Elek analizlerin doğruluğu pek iyi olmamakla beraber her iki yöntemle yapılan hesaplamalar deneysel verilere göre daha geçerlidir.

GIDALARDA LAZER DİFRAKSİYONU(KIRINIMI) Son yıllarda geliştirilen tane büyüklüğü (0, 5 mm ile 0, 00002 mm arası) ölçüm yöntemlerinin içerisinden en yaygınlık kazananı lazer kırınım yöntemidir. Çikolatanın partikül büyüklüğü lazer difraksiyon partikül boyut analizörü ile ölçülmektedir.

a)Çalışma Mekanizması Lazer kırınım yönteminin temeli, tanelerin büyüklüğü ile ışınların kırılma açısı arasındaki ters orantı ilişkisine dayanmaktadır.

Lazer kırınım yönteminde, tanelerin üzerine lazer ışınları gönderilmekte ve tanelere çarparak kırılan ve ileri yönde yansıyan ışınlar bir mercekten geçtikten sonra detektörün üzerine düşmektedir. Detektörün üzerine düşen ışınlar bir dönüştürücü vasıtasıyla sayısallaştırılarak bilgisayar aracılığıyla tane büyüklüğü ve yüzdesi hesaplanmaktadır.

Lazer kırınım cihazının genel kurulumu(1. Lazer kaynağı 2. Işın genişletici 3. Ölçüm hücresi 4. Fourier merceği 5. Herhangi bir taneye çarpmayan ışın demeti 6. Aynı büyüklükteki tanelere çarparak kırılan ışınlar 7. Merceğin odak uzaklığı 8. Çok elemanlı dedektör 9. Merkezi Dedektör 10. Süspansiyon akış yönü 11. Örnek hazırlama ünitesi 12. Bilgisayar)

b)Avantajları ve Dezavantajları § Lazer kırınım analizi için 0, 1 – 0, 5 g arasında değişen çok az bir örnek yeterlidir. § Lazer kırınım yönteminde tane büyüklüğü dağılımı tanelerin hacmini esas alarak hesaplamasıdır. Bu özelliği, tanelerin ağırlığını esas alan elek analizi yönteminden farklılık gösteren en önemli özelliğidir.

§ Lazer kırınım cihazı bilgisayarla kontrol edilen bir cihaz olduğundan, deney sonuçlarını bilgisayar ortamında saklamak ve depolamak mümkündür. § Lazer kırınım yöntemi hem hızlı, hem de çok az örnek gerektirdiğinden, istenildiği takdirde aynı örneğin analizini birkaç dakika içinde tekrarlamak mümkündür.

§ Lazer kırınım yöntemi son derece hızlı olup, bu yöntemle bir örneğin analizi yaklaşık 10 - 15 dakikada tamamlanmaktadır. § Lazer kırınım yönteminin tek dezavantajı cihazının son derece pahalı olmasıdır.