Gıdaların Donma Zamanları İle İlgili Modellerin Matematiksel Analizi

Abstract

Bu çalışmada, donma zamanı yöntemleri matematiksel olarak analiz edilerek literatürden derlenen, farklı gıda materyalleri ile yapılan deneylerden elde edilen donma zamanları ile karşılaştırılmış ve kişisel kullanıma sunulmak için Java programlama diline uyarlanmıştır. Cleland ve Earle, Hung ve Thompson tarafından levha, silindir ve küre şeklindeki gıdalar ile yapılmış deney sonuçlarından derlenen donma süresi verileri ile 16 eşitlik kullanılarak hesaplanan donma süreleri karşılaştırılarak bu eşitlikler içerisinde Plank eşitliği kullanılarak hesaplanan sürelerin deneysel sonuçlardan %34.3 farklılık göstererek doğruluğu en az olan sonuçlar verdiği bulunmuştur. López-Leiva ve Hallström (%32.3 fark), Bäckström (%30.4 fark), Uluslar Arası Soğutma Enstitüsü (%26.4 fark), Rjutov (%22.4 fark) ve Mellor (%20.5 fark) tarafından geliştirilen eşitliklerden elde edilen donma süreleri ile deneysel donma süreleri arasındaki farklar yüksek olurken, Hung ve Thompson (%15.9 fark), Levy (%12.3 fark), Nagaoka ve diğ. (%10 fark), Cowell (%9.6 fark), Salvadori ve Mascheroni (%6.9 fark), Lacroix ve Castaigne (%6.7 fark) ve Pham (%5.6 ve %5.8 fark) tarafından geliştirilen eşitliklerden elde edilen sonuçlar kabul edilebilir düzeydedir. Tüm eşitlikler içerisinde Cleland ve Earle (%4.6) eşitliği kullanılarak ulaşılan sonuçlar maksimum doğrulukta olmuştur.

In this study, food freezing prediction methods were adapted to Java programming language for making available by people, were analyzed, and compared to experimental measurements of the freezing times which were collected from the literature made over a wide range of conditions using different food materials. Experimentally measured freezing time data of slab, cylinder and sphere shape foodstuffs, gathered from Cleland and Earle, Hung and Thompson, are compared to the results calculated from the sixteen formulas. Among them the results calculated from Plank equation gave the less accurate time with 34.3% difference between the predicted and the experimental. The methods by López-Leiva and Hallström (32.3% difference), Bäckström (30.4% difference), International Institute of Refrigeration (26.4% difference), Rjutov (22.4% difference), Mellor (20.5% difference) gave unsatisfactory results. An acceptable outcomes gained by the formulas developed by Hung and Thompson (15.9 difference), Levy (12.3% difference), Nagaoka et al. (10% difference), Cowell (9.6% difference), Salvadori and Mascheroni (6.9% difference), Lacroix and Castaigne (6.7% difference), Pham (1984 study) (5.6% difference) and Pham (1986 study) (5.8% difference). Results obtained from Cleland and Earle (4.6% difference) gave the maximum accuracy over all.