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I * LE SÉCHAGE ARTIFICIEL FGVES DE CACAO M. JACQUET, J.-C. VINCENI Lnboratoirc dc chimie-tcclinologic dc I'IFC'C' ii Monipellicr --... I J. HAHN Centre de recherches de I'IFCC en Côte d'Ivoirc R, LOTODÉ Service de biomettk de 1'1FCC ii Mon;pcllier INTRODUCTION Après fermentation, les fèves de cacao sont rame- nées de 55 à 7 : < de teneur en eau m. t. q. *. Ce séchage pcrmet une bonne conservation du produit en bloquant les réactions enzymatiques et en limi- tant les risques de développement des micro-orga- nismes. La majeure partie de la production est séchée au soleil. Les fèves sont disposées sur des claies, en couche mince. Cette façon de faire, qui est, celle pratiquée dans les plantations de petite taille, ne peut être envisagée à I'échelle industrielle. Elle implique en effet de grandes surfaces et une main- d'ceuvre abondante. Par ailleurs, elle est insuffisante lorsque les conditions atmosphériques sont défavo- rables, le produit reprenant de l'eau en atmosphère humide (cf. isothermes de sorption). Dans ce cas un séchage artificiel complétnentaire est nécessaire. Le cacao insuffisamment sec se dégrade rapidement sous l'action des moisissures et des insectes. Des réac- tions enzymatiques dues aux lipases et aux lipoxy- génases sont possibles. Le séchage artificiel tendant à se développer, il est ntcessaire d'en 6tudier les conséquences sur les transferts de masse et de clia- leur et sur les qualitds du produit obtenu. * . Le but de I'étude consiste à : - tracer les courbes de séchage pour différentes conditions expérimentales de manière à préciser les coefficients de transfert, (') m. t. q. : mnli6t.e tclic quclle. - comparer les caractéristiques des cacaos obtenus par séchage artificiel à des témoins, de même origine, soumis à un séchage solaire. Don nées bibliographiques Types de sechoirs utilisés - Séchoirs Samoa (1, 2, 3) De conception rustique, les appareils Samoa assurent le séchage des fèves par convection natu- relle de l'air à partir d'un calorifère (échangeur constitué par des fûts soudés bout à bout). La source de chaleur est un foyer à bois. - Séchoirs mécaniques Dans les séchoirs mécaniques, le produit humide est traversé par un courant d'air chaud. On utilise des séchoirs à tambour (3, 4) ou de type statique (3, 4, 5, 6). Caractéristiques des cacaos séchés artificiellement Si le séchage artificiel permet une économie de temps et conduit à un produit fini plus homogène, de teneur en eau suffisamment basse, il pose, en revanche, un problème de qualité des fèves de cacao. De nombreux auteurs signalent que les fèves de ,p - , * cacao obtenues par séchage artifickt présentent : - l

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I * LE SÉCHAGE ARTIFICIEL FGVES DE CACAO

M. JACQUET, J.-C. V I N C E N I Lnboratoirc dc chimie-tcclinologic dc I'IFC'C' ii Monipellicr

--... I J. HAHN

Centre de recherches de I'IFCC en Côte d'Ivoirc

R, LOTODÉ Service de biomettk de 1'1FCC ii Mon;pcllier

INTRODUCTION

Après fermentation, les fèves de cacao sont rame- nées de 55 à 7 :< de teneur en eau m. t. q. *. Ce séchage pcrmet une bonne conservation d u produit en bloquant les réactions enzymatiques et en limi- tant les risques de développement des micro-orga- nismes.

La majeure partie de la production est séchée au soleil. Les fèves sont disposées sur des claies, en couche mince. Cette façon de faire, qui est, celle pratiquée dans les plantations de petite taille, ne peut être envisagée à I'échelle industrielle. Elle implique en effet de grandes surfaces et une main- d'ceuvre abondante. Par ailleurs, elle est insuffisante lorsque les conditions atmosphériques sont défavo- rables, le produit reprenant de l'eau en atmosphère humide (cf. isothermes de sorption). Dans ce cas un séchage artificiel complétnentaire est nécessaire. Le cacao insuffisamment sec se dégrade rapidement sous l'action des moisissures et des insectes. Des réac- tions enzymatiques dues aux lipases et aux lipoxy- génases sont possibles. Le séchage artificiel tendant à se développer, il est ntcessaire d'en 6tudier les conséquences sur les transferts de masse et de clia- leur et sur les qualitds d u produit obtenu.

* ...

Le but de I'étude consiste à : - tracer les courbes de séchage pour différentes

conditions expérimentales de manière à préciser les coefficients de transfert,

(') m. t. q. : mnli6t.e tclic quclle.

- comparer les caractéristiques des cacaos obtenus par séchage artificiel à des témoins, de même origine, soumis à un séchage solaire.

Don nées bibliographiques

Types de sechoirs utilisés

- Séchoirs Samoa ( 1 , 2, 3) De conception rustique, les appareils Samoa

assurent le séchage des fèves par convection natu- relle de l'air à partir d'un calorifère (échangeur constitué par des fûts soudés bout à bout). La source de chaleur est un foyer à bois. - Séchoirs mécaniques Dans les séchoirs mécaniques, le produit humide

est traversé par un courant d'air chaud. On utilise des séchoirs à tambour (3, 4) ou de type statique (3, 4, 5, 6) .

Caractéristiques des cacaos séchés artificiellement

Si le séchage artificiel permet une économie de temps et conduit à un produit fini plus homogène, de teneur en eau suffisamment basse, il pose, en revanche, un problème de qualité des fèves de cacao.

De nombreux auteurs signalent que les fèves de ,p - , * cacao obtenues par séchage artifickt présentent : -

l

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- une acidit6 plus forte que celles qu i sont

- un gofit (( fruité )) caractéristique qui semble a

obtenues par séchage solaire (7),

dfi i iinc tciicur plus fortc cri acidc acdtiquc (3, 7).

T I est géndralemcnt recoinniand6 de séclier le cac;to ;L uiic tcmpdraturc moddrde (inféricurc iI SO "C) ( I , 3, 6, 8), car unc température plus haute

Y A * ' $ 9

favorise la rétention de l'acidité dans les cotylé- dons (7).

Cin6fiqnes dc sLchagc . A notre coiiiiaissaiice, les cinétiques de séchage

artificiel du cacao ont été peu étudiées. Quelques courbcs dc sdchagc sont ndaiimoins fournies par la littérature ( I , 9, IO, I I , 12).

ÉTUDE CINÉTIQUE

Lc sdchoir utilisé est uti appareil pilote de type statique (voir fig. I ) , TI comprend les Cléments

- une caisse en forme de parallélépipède rec- tangle (1.080 x 585 mili, hauteur 500 mm) munie d'un fond et d'un couvercle en tôle perforée de trous ObloW, - un caisson sur lequel est disposée la caisse

aliiiientée en air chaud,

Matériel et méthodes expéri- mentales suivants :

Le séchoir pilote

Les essais de séchage ont été conduits au Centre de recherches de I'JFCC iI Bingerville (C'ôte d'Ivoire) au cours de la récolte d'octobre à décembre 1978.

. ' _

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- un générateur d’air chaud direct (brûleur à fuel et ventilateur centrifuge), - un venturi, situé entre le générateur et le

caisson, permettant la mesure d u débit d’air chaud. Le produit à sécher est contenu dans la caisse ;

pour cfectuer les brassages nécessaires, afin d’éviter les prises en masse, on dispose la caissc sur tin jeu de tréteaux et on lui fait subir u n mouvement de rotalion.

Des soiides thermométriques sont mises en place : --- dans le caisson (température de l’air de séchage

incident), . - dans la masse de cacao (température du niClange air-produit), - au-dessus du produit (température de l’air à la

sortie d u lit de fèves). On relève également la température et I’hygro-

inétric de l’air ambiant.

-

Conduite d’un essai de séchage

ilne quantité connue de fèves de cacao fermentées c l huinides est placée dans la caisse ; on note I’dpaisscur de produit.

Un échantillon de ce cacao est mis à sécher au solcil pour constituer le témoin, (( séchage solaire )) : i l est affecté de la référence’s.

L.a tcneur en eau du cacao ferment6 humide est ddtcrminée ti I’étuve ( I 3).

0n”niet en route le séchage en fixant la tempéra- ture ct le débit de l’air de séchage.

. .

Toutes les irente minutes, le contenu de la caisse est brassé et celle-ci pesée afin de suivre I‘évolution de la masse du produit.

En fin d’expérience, on prél6ve un échantillon, qui est afrecté de la référence A. On détermine sa tetieur en eau à I’étuve ( I 3).

Résultats expérimentaux

Courbes. de séchage

On a présenté sous forme de graphiques, en

- l’évolution de la teneur en eau m. t. q. du

- la température de l’air de séchage, - la température du mélange air-produit, - la température de l’air à la soitie du lit.

fonction d u temps :

produit (courbe de séchage),

Douze expérimentations ont été réalisées sur cacao : les courbes tracées pour chacune d’entre elles (teneurs en eau m. t. q., fig. 2 à 13) sont don- nées.

Interprétation des courbes de séchage [approche de Loncin (14)]

Une courbe de séchage peut être divisée en trois périodes distinctes : - le produit se met en température ;

NOMENCLATURE DES NOTATIONS

surface spécifique d‘échange.. ..................... Bpaisseur de la couche de produit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . degré liygroniétrique d’équilibi-e. ......... : . . . . . cocficient.de transfcrt de niatikre. . . . . . . . . . . . . . coefficient de transfert de chaleur. . . . . . . . . . . demi-épaisseur de la fève de cacao.. . . . . . . . . . . . . . 1.. concentration du produit en cau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . conccii 1 r:i t i on ,nioycn nc d ti produit .en cau . . . . . . . . . . . concentration sLipcrficielle du produit en eau. . . . . . . . . concentration en eau limite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

..

teneur en eau critique.. ............................ : . . . . pression partielle de l’eau dans l’air de séchage. . . . . . . . . . . . . tension de vapeur de l’eau à la température te du thermomètre hul tension dc vapcLir dc l’eau a la teinpérature t t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . résistancc i~ la difTiision. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . résistance au sécha&e. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . température de l’air de séchage.. .......................... tenipirature du thernionittre humide. . . . . . . . . . . . . . . . . . température du produit (séchage non adiabatique). . . . . . . . . . . vitesse de l’air. .......................................... coeficient de diffusion du liquide dans le solide.. ..............

. . .

temps ....................................... chaleur de vaporisation de l’eau.. ..........................

.quantité de chaleur transférée par. kg de m. s.. ......................... .m. s. : matiére sèche

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\

o 5 10 15 T.mpr H L

Fig. 3

\ i

o

. ,

.+. +... * . +. . . .

20

-..I

O 5 10 15 r ~ m p r en H L

Fig. 4

+ .

Fig. 5

46

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51

4

3[

2c

1C

e..

5

'k 9

21

I l

Fig. 6

CACAO 22/11 / /8 .UP er3 .au%

T.mpiraf"r. .C I O 0

Fig. 7

?

O 5 10 I 5 I." ." H Fig. 8

CACAO 4/12/78

1 *.

. Fig. 9

47

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?

Fig. I O

2c

f] 'u k. 1C

Fig. 12

C A C A O 20 /12 /78 ,

O 5 10 15 Tempi en H

Fig. 11

48

Fig. 13

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b

- l’allure de séchage est constante (la tempéra- ture du produit est également constante) ; - l’allure du séchage diminue en fonction du

temps et tend vers zéro ; la tcneur en eau d u produit tend vers itnc limite (correspondant i 1:équilibre du produit avec l‘air de séchage) : la température du produit augnientc ct nc sc stabiliscrait que si le séchage était poussé jusqu’ii I’équilibrc.

Période à allure constante ---

, Le transfert de matière s’exprime par

Ce transfert de matière est compensé par un trans- fert de chaleur :

- A,.K(t - t,) . dQ d0 _ -

Dans le cas d’un séchage adiabatique (c’est-à- dire quand la matière se trouve à la température du. thermomètre humide), l’expression (a) est équivalente à :

K - A, (1 - t,) . dns _ -

dO

Dans le cas d’un séchage adiabatique, on utilisera I’équation (b), les valcurs de K l h sont données (14) en fonction de la vitesse v de l’air au niveau des feves dans l’intervalle 0.5 < v < 8 m/s (fig. 14).

e Si la vitesse de l’air sc trouve dans cet intervalle, t, t, et dn,/d0 étant déterminés par l’expérience, on peut calculer A, puis Eo,.

K / X en M K S

2 o .IO‘

15.1$6

lo . loc

5.16

1

Fig. 14. -Evolution d u rapport K / h en fonction de la vitessc de l’air

e Si v < 0,5 m/s, A, étant ,fixé, on estimera K/h. Dans le cas d’un séchage non adiabatique, le

cacao se trouve à une température t: supérie.ure à tc .

L‘allure du transfert s‘écrit :

A,, p” et t, étant déterminés expérimentalement, dn,/dO étant donné par l’expérience, on peut calculer Eo,,.

K/kEn, variant peu avec v et étant estimé par les points obtenus en séchage adiabatique ou à vitesse élevée, on pourra évaluer K/h pour les faibles vitesses.

La vitesse de l’air est calculée connaissant le débit d’air (mesuré) et la porosité P, du cacao : -- cacao fermenté (53 7; de teneur en eau

in. t. q.) : P, = 0,333, - cacao sec ( 6 3 :( de teneur en eau m. t. q.) :

P, = 0,540.

Une porosité moyenne a été calculée pour chaque phase constante.

Période B allure ralentie . .

Le séchage s’effectue à allure constante tant que la tension de vapeur de l’eau à la surface des fèves est égale à celle de l’eau pure (ERH = I). A partir du moment où la tension de vapeur de l’eau contenue dans la matière à la surface de la fève devient plus faible que celle de l’eau pure (ERH devient alors inférieur i I ) , on entre dans la période de séchage ralenti.

Par ailleurs, le liquide, à l’intérieur de la phase solide, se répartit de façon parabolique. Le gra- dient de concentration devient, en surface :

- 3(ns., - nsJ -- _ - dn, dz,, F l i t C e 1

avec n,, : concentration superficielle (généralement

inconnue) du cacao en eau (en kg d’eaulkg m. s.).

Dcux phénoniènes expliquent donc le ralentisse-

- abaissement du ERH du produit au-dessous

- diffusion du centre vers la surface de la fève. Ainsi l’allure de la courbe de séchage peut s’écrire

ment de l’allure de séchage :

de 1,

(pour la phase ralentie) (14) : -

49

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, a

“ $ . avec C : constante d’intégration ; nSl : teneur en eau límite vers laquelle tend le pro-

duit dans les conditions de séchage appliquécs (en kg d’eaulkg m. s.). Nous avons determiné nsl à I’étuve.

65 75 S5 95 Temperature de l’air en IC

nsl 0,021 3 0,0173 0,OlM 0,009 5

o rd = 1/3 c , , ~ résistance à l a diffusion ; E,, dépend de la matière et reste constan1 tout au

cependant si l’on travaille dans des conditions &op drastiques, on observe une décroissalice de E,,

quand n, décroît. C’est le phénomène de ((croû- tage D.

long du séchage ;

avec nscr : teneur en eau critique au passage de l’allure

constante à l’allure ralentie (en kg d’eau/ kg dc ni. s.> ;

(dH,O/dO)li,,,, : quantité d’eau évaporée en kg par

Pour chaque courbe de séchage, une exponentielle a été ajustée donnant (11, - tibl) en fonction du temps à partir du seuil ilscr.

On peut tirer de I’équation obtenue r,, rd et cris. Le seuil moyen de passage dc la phase constante à

la phase ralentie est de 42 :( de teneur en eau (sur m. s.), soit prPs de 30 7; ni. t. q.

Ce seuil semble relativement élevé. L‘ERH devient inférieur à I , alors que la teneur en eau des fèves est encore forte. Ce phénomène est dC à la résistance à la diffusion et surtout au (( croûtage )) qui peut intervenir pour des vitesses de l’air élevées, compte tenu du fait que la fève constitue un maté- riau relativement épais. En étuve (système station- naire), on observerait u n seuil plus faible.

Loncin montre que I’huniidité relative de l’air de séchage est voisine dc i = nq,/n5cr.

ni2 de surface de contact.

i moyen cstiniécn Tempfratwe J c l’air (diagramme nscr cn thal pique) ’ de sfchage (T) Ils’

65 0,021 3 12,s O, 17 75 0,017 S 9,2 0,lS 85 0,011 7 6 0,20 95 0,009 5 5 0,19

Ces valeurs critiques théoriques calculées voi- 1 sines de 0,20 sont bien inférieures aux valeurs

observées qui varient de 0,31 à 0,52. Elles recou-

50

pent les valeurs données par Loncin (14), trouvées en système stationnaire. Ici, une imperméabilisa- tion partielle en surface des fèves, se produisant au cours d’un sdchagc dynamique, a nettement élevé les seuils.

Xnfliaence des paramètres de travail sur ’ l’allure des courbes .de séchage ’

Période k allure constante 4

Nous avons obtenu douze valeurs d’é\lolution de dnJd0, qui varie en fonction de trois facteurs essen- tiels : - vitesse au niveau des fèves, v en m/s, - température de l’air de séchage, t en “C, -- épaisseur du produit.dans le séchoir, e en cm.

Une analyse de régression multiple a été réalisée. Elle montre que 66 % de la variance des données est expliquée par ces trois facteurs (F = 5,23, significatif au seuil de 0,03 ; r inultiple = 0,Sl).

On obtient l’expression (approximative) sui- vante : perte d’eau (en % sur in. s. par h )=

= 0,052 3 + 15,68 v - 0,42 e + 0,177 2

Période à allure ralentie

Une régression linéaire multiple a été effectuee afin d’étudier la liaison éventuelle entre les carac- téristiques de l’air de séchage (vitesse, température), I’épaisseur du cacao au séchage, la demi-épaisseur 1 des fèves à sécher d’une part et les paramètres r,, rd et E,,, d’autre part.

La vitesse moyenne au niveau des fèves a été cal- culée, pour chaque expérience, à une teneur en eau moyenne de 18 % in. t. q. (seuil théorique de passage de l’allure constante à I’allm-e ralentie). De mênie, c’est la température moyenne de l’air de séchage, calculée sur l’ensemble de l’opération, qui est intervenue.

e Résistance au sécliagc (rs) L’épaisseur de la fève intervient tout d’abord et

explique 55 ‘;I de la variation de rs. La corrdlation est nésative, c’est-à-dire que si

l’épaisseur des fèves augmente, la résistance au séchagc diniinue du fait d’une augmentation de A,. La résistance serait minimale si l’on avait affaire à des sphères et niaximale pour des parallélépipèdes de faible épaisseur.

Pour la seule variable 1 la valeur t (test de Student) est égale à 3,lO pour 8 ddl ; significatif au seuil de 0,Ol.

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i

56

I

TABLEAU I Coefficients calculés pour les deux périodes

62

4/12A 5/12A & - 27 / 1 1 P.

2 7.

74

REFERENCE DE L'ESSAI 8/llA

23,5 - 65

29/11A

27

. 111

422

E p a i s s e u r p r o d u i t e (cm)

Température moyenne d e l ' a i r s é c h a n t t ( " C )

Oëbi t d ' a i r (m3/h)

65 72,5 I

780 590' I 370 I 318 405 411 I 412

84,5 * 30,3

---t-t- '74,5 8o,5 74 I 87 Hygrométr ie moyenne d e 1 ' a i r ambiant (':) 80,5 I 76,5 I 70.5 79

29

I I . 1 29,5 . 1 30,5,

0,43 0,37

30 30 Température moyenne d e l ' a i r ambiant ( " C )

V i t e s s e de l ' a i r v ( m / s ) -t I_ 37,2 / 38

039

33

33

P.diab.

30,4

7,1 '

0,134

o ,4a

35

3 6 5

O ,45

40

43

Tenpéra tu re thermomètre humide t e (OC)

I 38 Température moyenne p r o d u i t t ë ( O C )

Node d e séchage

36,5 33 42,6 I Adiab. Adiab. A!::b. --pF Adiab. Adiab. Adia6. Non I W

I- æ 4

z O U

. Non Adiab.

36,11

497

0, 134

Non Adiab.

42,47

5,5

O, 134

56

o ,099

8,60

---1-; 9,133 0,134 0,134

i8,61 57,04 4- I 7,5

1 0,134

--k 60,3 56

o ,034

8,03

Eop ( e n kg/n12,s. n p ) 0,114 * o, 11s

7,92 E p a i s s e u r moyenne des féves (en mm)

0,81 O ,41 0,43 I 0',42

1 4 0 9 1 6 5 1 W w 3 -I -I 4

2 324 1 807

*0,65 I I 0,89 O,Ç7 ._ .. .

0,74

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. . .

La vitesse de l’air au niveau des fèves intervient aussi significativement (corrélation négative) et ajoute 34 y;, d’explication. Les deux facteurs expliquent ensemble 89 7; de la variation de r,.

Pour I ; t = - 4,72 (significatif ad seuil de

Pour v ; t = - 4,67 (significatif au seuil de ( 0,003).

1 0,003).

Le coefficicnt de corrélation multiple est de 0,94. Coniine les coefficients K et Eppr rF estdonc très

Aucun autre facteur n’intervient ensuite. L’équation de régression multiple est assez pro-

che de la réalitd du fait de la bonne explication fournie par I‘ensemble des dcux facteurs : r, N 7 284- I 337 I-726,5 v (1 en nim et v en m/s) .

dépendant de la vitesse v.

a Coefficient de diffusion du liquide dans le solide. (E”J

La même régression multiple, effectuée pour le E,, calculé, ne donne aucun résultat significatif, le facteur vitesse n’explique que 19 % de la variation des n, (non significatif: r = 0,43 pour 8 ddl ;

ro,05 = 0,63). Les autres facteurs n’interviennent pas.

Le coefficient de diffusion est donc pratiquement constant ct peut être estimé à 0,78 x loe6 kg/m2.s.

a Résistance à la diffusion rd

La vitesse de l’air au niveau des fèves a une influ- ence positive significative sur rd. Elle explique 45 % de la variation de rd (t = 2,54 ; r = 0,67 ; signifi- catif 6 un seuil proche de 0,04 pour 8 ddl).

Les autres facteurs n’interviennent pas : rd N 785 4- I 966 v (m/s> .

Lorsque la vitesse de l’air augmente au niveau des fkves, il se produit un pfiénoinètie croissant de (( croûtage D qui imperméabilise partiellement la couche externe et augmente la résistance à la diffu- sion lors du séchage en phase ralentie.

E,, étant constant, il semble que le phénomène de (( croûtage )) soit d’autant plus grand que 1 croît, c’est-à-dire que les fèves ‘sont plus épaisses. Les temps de transfert s’allongent en effet et .favorisent le croûtage.

Pour une vitesse donnée, si 1 croît, le croûtage apparaît plus nettement et rd croît de telle façon que le rapport E,, = 1/3 rd reste sensiblement constant

CARACTÉRISTIQUES DES CACAOS OBTENUS

Méthodes analytiques

Les échantilloris de cacao séchés au soleil (réfé- rence S) et séchés artificiellement (référence A) ont été acheminb vers le laboratoire de I’IFCC à Montpellier.

On a procédé aux déterminations chimiques suivantes : - sur cotylklons : pl4 (15), acidit6 volatile (16)

et acidité totale (15) (les acidités sont exprimkes en nil de NaOH 0,l N par g de matière sèche) ; - sur fèves enlières : teneur en niicro-organis-

nies (17) (levures, bactéries et moisissures) en nombre de colonies par g de matière sèche.

Des chocolats ont été préparés à partir de ces Cchantillons (18). Ils ont été soumis à u n jury de

organoleptiques de la manière suivante : I dégustateurs, qui a coté leurs caractéristiques

-- amertume, astringence, acidité organoleptique et arôme ;

cotation O absence 1 très faible 2 faible 3 net 4 prononcé 5 très prononcé

note de synthèse 1 très bon 2 bon 3 acceptable 4 médiocre .5 mauvais

Résultats des analyses de laboratoire

(cf. tableau II)

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1 REF I TEMP . "C

8/ 11s

13/11A 83,5,

14/ 11s

14/11A 83

15/11S .

15/11A 84,5

20/ 11s

20/11A 64,5

22/11s

27/11S I& I

I

TABLEAU II

0 , 5 1 1O;OO 17h00mn 1,83 1,28 3,44 1,83 3,89 5,03 1,90 "38

1,14 4,08 2,oo 1,OO 1,83 2,83 2,83 5 ,O l

0 , 7 2 27,OO 12h15mn 1,93 4,67 2,22 1,11 2,67 2,78 3,& 4,75

_ . *en ml NaOH N/10 pat- g

I

3,2. 10' 1 1

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Interprétation des résultats

Influence des conditions de séchage arti- ficiel sur les caractéristiques des cacaos

IJne régression ‘multiple a étd effectuée pour chaque essai avec comme variable expliquée la différence sdchage artificiel-séchage solaire et

I coinine variablcs ckplicatives : .-.-. - la tempdrature de l’air de sdchage, - la vitesse de l’air de sécliage a u niveau des

- I’épaisscur du produit dans le sCclioir, - la durée de l’opératioii dc sdchage.

Les seuls efiets significatifs sont les suivants :

fèves,

.-

- augmentatioi! de I’aciditt. volatile quand la température de l’air de séchage croît (seuil de 4 %) et quand la durée du séchaFe croît (seuil dc 8 ?;J ; - la quantité de levures observée décroît quand

la température croît (seuil de 2 %).

Comparaison eiatre le seclaage solaire et le séchage artificiel

Pour chacune des ~ O L V C L.sP5.r-iiiiriitatiol7s,

-- d’un dchantilloii sdclit. :irtificiellement (rkfé-

- d’un dchantillon du n1Emc cacao, séché au

La conip:.raison des deux types dc sCchagc peut donc être faite p u couple, le I‘actcur origine du cacao étant dlirninC et les caractdiktiques d u séchage artificiel n’étant pas prises e11 compte.

noils clisposons ;

rencc A).

solcil (rdfel-cncc S).

Pour chaque caractéristique, les différences {( séchage artificiel-séchage solaire )) ont été calcu- lées ainsi que leur écart-type. L’analyse’ statistique suivant la méthodc des couples ou de l’appariement a donné les résultats suivants :

Caractéristiques des cacaos

Anicrtutne . , . . . , Astringence . . . . , Acidité . . . . . , . . . Arônic . . . . . . . . . Note de synthtsc. pH . . . . . . . . . . . . Acidité volatile. . . Acidité totale.. . . Bactéries . . . . . . . Levures . . . . . , . .

Différence moyenne

- - 0,os + 043 f 1,48 -0.15 -I- 0,52 - 0,45 -1- 0,ss -I- 133

-1- I O *‘ I O ( -1- 21.5 -* IO‘

Ecart-type

I 0,059 0,069

‘, 0,145 0,101 0,142 ’

0,050 5 0,102 5 0,181

3,475 . I O 7,505.” 10

1 - 1,37NS -I- 6,20**** f lo**** - 1,49 NS 4- 3,67*** - 8,9+*** + 8,59*‘k*k

+ 2,88j * 4- 2,86**

f s,45****

.

* u -- 0,05. o * (y, 0,OI.

:>:b;h == 0,001. ’

. . u < 0,001.

u = scuil de probabilité.

***:+

Ainsi !P séchage artificiel :

- n’influe n i sur I’amerlumr. ni sur I’arôiii d u chocolat,

-- augmente ti ès sienifcati\,emeiit l’acidité l’astringencc ( x u i l tr?s élevé, a < O,OOI), - diminue la note de synthèse globale, seuil de

1 “.;I, (I‘absisscment de la note de syntlièse est sou- ‘ vcnt littc ri une fortc aciditb),

volatile et totale (seuil de

et de levures (scuil de 2 %).

- augmente tr?s significativenient les acidités .

- augmentc la quantité résiduelle de bactéries

La présente Ctude IOL LIS a permis de tracer une série de courbes de séchage pour des conditions opératoires différentes (débit d’air, température de l’air, épaisseur de la couche de cacao).

La mise en équation de ces courbes permet de préciser :

54

- les coefficients de transfert pour la période à allure constante (variant de 0,043. IO-‘ à 0,118. IO-‘ kg/m2. s. Ap dans le cadre de nos essais), - les résistances au séchage et a la diffusion dans

le cas de la période à allure ralentie (coefficient de diffusion 0,78. IO-‘ kg/m2 .s).

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h

On peut ainsi calculer les durées de séchage compte tenu des conditions adoptées.

L’étude du coefficient de diffusion permet de mettre en dvidcncc I C tt croûtngc )).

La c6m parai so n au I a bora1 o i re des dcha t i t i I Ions de cacaos séchés artificiellement (réfdrence A) et des dchantillons dc cacaos sdc1ii.s a11 solcil (rdf‘d- rence S), rctcnus commc t h o i n , nous ani6ne B

conclure que dans tous les cas les échantillons S sont préférés aux échantillons A.

Les conditiolis de séchage à retenir seront : -- tenipdrnturc de 65 B 70 “C ; l’acidité des fèves

reste Faible et Ics cacaos sont jugés plus proches des témoins séchds au soleil ; - vitcssc dc l’air nioddr&, dc 0,4 B 0’5 m/s pour

dviter le phhomènc de (( croûtage D,

Nous remercions la société Hourdin-Law pour l’aide apportée à la conslruction et iì la niisc en route du séchoir qui a été uti- lisé au cours de nos cxpériences. ---.