Modélisation mathématiques du séchage artificiel (sous air chaud) de la pomme de cajou (Anacardium occidentale L.)

Abstract

Le séchage est une technique utilisée pour la conservation des produits agricole. Ce travail de recherche visait à étudier le séchage des  pommes de cajou préalablement trempées dans des solutions (mélasse et saccharose) osmotiques afin d’optimaliser le processus. Les  expériences ont été menées à partir d’une matrice composite et le séchage s’est réalisé en suivant la méthode gravimétrique statique. Les valeurs expérimentales ont été ajustées à huit modèles empiriques à l’aide de la méthode du gradient (développée puis implémentée  dans le logiciel MatlabR2016a) afin d’estimer les paramètres et coefficients. Les critères statistiques que sont le coefficient  de corrélation r, l’erreur quadratique moyenne (EQM) et le χ² ont servi à justifier le choix du modèle d’ajustement idéal. Le séchage a  duré en moyenne 34 heures pour l’ensemble des échantillons trempés dans les solutions (mélasse, saccharose). Le modèle de l’approche  diffusion est retenu et présente les valeurs du r (0,9822 ; 0,9986; 0,9966) les plus élevées et les plus faibles valeurs de χ²    (0,0013 ; 0,0035 et 0,0072) et EQM (0,0019 ; 0,0005 et 0,0003). Le coefficient de diffusion varie de 9,876 E-09 à 7,416 E-08 m²/s et dépend fortement de la température de séchage. L’énergie d’activation est estimée entre 18,548 – 21,430 KJ/ mol.

Drying is a technique used to preserve agricultural products. The aim of this research was to study the drying of cashew apples  previously  soaked in osmotic solutions (molasses and sucrose) in order to optimize the process. The experiments were conducted using   a composite matrix and the drying was carried out following the static gravimetric method. The experimental values were fitted to eight   empirical models using the gradient method (developed and then implemented in MatlabR2016a software) to estimate the parameters   and coefficients. The statistical criteria of correlation coefficient r, root mean square error (RMSE), and χ² were used to justify the   selection of the ideal fitting model. Drying time averaged was 34 hours for all samples soaked in the solutions (molasses, sucrose). The   diffusion approach model is selected and has the highest values of r (0.9822; 0.9986; 0.9966) and the lowest values of χ² (0.0013; 0.0035   and 0.0072) and MSE (0.0019; 0.0005 and 0.0003). The diffusion coefficient varies from 9.876 E-09 to 7.416 E-08 m²/s and is strongly   dependent on the drying temperature. The activation energy is estimated between 18.548 - 21.430 KJ / mol.