Modélisation mathématique du séchage dans un four (air chaud) de tranches de mangue (Mangiféra indica L.)

Abstract

Ce travail vise à étudier le séchage de la mangue à différentes épaisseurs et températures en vue de valorisation. Les expériences ont été menées à partir d’une matrice factorielle par la méthode gravimétrique statique. Les valeurs expérimentales ont été ajustées à huit modèles empiriques par la méthode du gradient afin d’estimer les paramètres et coefficients des modèles. Les critères statistiques que sont le R², l’erreur quadratique moyenne (EQM) et le χ² ont servi à justifier le choix du modèle de séchage. Le séchage a duré 16-18 ; 23-27 et 29-33 minutes respectivement aux températures 60, 50 et 40°C pour les épaisseurs 1,5 et 1 cm. Le modèle logarithmique est retenu et présente les valeurs du R² (0,9984 ; 0,9984 ; 0,9981 ; 0,9987 ; 0,9988 ; 0,9985) les plus élevées et les plus faibles valeurs de χ² (2,43 e-07 ; 1,58 e-07 ; 1,25 e-06 ; 2,02 e-07 ; 4,56 e-06 et 1,37 e-06) et EQM (2,42 e-04 ; 1,95 e-07 ; 5,47 e-04 ; 2,20 e-04 ; 0,0010 et 5,69 e-04). Le coefficient de diffusion varie de 8,615 e-09 à 9,155 e-09 m² / s et dépend fortement de la température de séchage. L’énergie d’activation est estimée entre 22,430 – 25,358 KJ / mol.

Mots clés : Séchage, mangue, modèle, coefficient de diffusion, énergie d’activation.

English Title: Mathematical modeling of the drying in an oven (hot air) of slices of mango (Mangifera indica L.)

This work aims to study the drying of mango at different thicknesses and temperatures a view to valorization. The experiments were carried out from a factor matrix by the static gravimetric method. The experimental values were fitted to eight empirical models by the gradient method in order to estimate the parameters and coefficients of the models. The statistical criteria of R², mean square error (MSE) and χ² were used to justify the choice of the drying model. Drying lasted 16-18; 23-27 and 29-33 minutes respectively at temperatures 60, 50 and 40 °C for thicknesses 1.5 and 1 cm. The logarithmic model is retained and presents the highest values of R² (0.9984; 0.9984; 0.9981; 0.9987; 0.9988; 0.9985) and the lowest values of χ² (2.43 e-07; 1.58 e-07; 1.25 e-06; 2.02 e-07; 4.56 e-06 and 1.37 e-06) and MSE (2.42 e-04; 1.95 e-07; 5.47 e-04; 2.20 e-04; 0.0010 and 5.69 e-04). The diffusion coefficient varies from 8.615 e-09 to 9.155 e-09 m² / s and strongly depends on the drying temperature. The activation energy is estimated to be 22.430 - 25.358 KJ / mol.

Keywords : Drying, mango, models, diffusion coefficient, activation energy.