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Contribution à l'étude de la conservation des dattes de la variété Deglet-Nour : Isotherme d'adsorption et de désorption

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par Med Assad Allah MATALLAH
Institut National Agronomique (INA) - Ingénieur 2004
  

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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

æÒÇÑÉ ÇáÊÚáíã Ç áÚÇ áí æ ÇáÈÍË Ç áÚáãí

Ministère de L'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Ç áãÚåÏ ÇáÞæãí ááÚáæã Ç ááÇÍíÉ - Ç áÍÑÇÔ (ÇáÌÒÇÆÑ)

INSTITUT NATIONAL AGRONOMIQUE (I.N.A)

El Harrach -Alger

Mémoire de fin d'études

En vue de l'obtention du Diplôme d'Ingénieur d'Etat en Agronomie

Spécialité : Technologie alimentaire

Promotion : 2003/2004.

THEME

Contribution à l'étude de la conservation

des dattes de la variété Deglet-Nour : Isotherme d'adsorption et de désorption

Réalisé par : MATALLAH Med Assed Allah

Jury:

Président : Mr SADOUKI H.

Promoteur : Mr FERRADJI A.

Examinateurs: Mr SADOUKI M.

Mme MANSOURI M.

LISTE DES FIGURES 

Fig. 1 : Propagation de la culture du palmier dattier dans l'ancien continent..................

3

Fig. 2 : Répartition des palmeraies en Algérie...................................................

6

Fig. 3 : Répartition du patrimoine phoenicicol national par wilaya de l'année 2003........

14

Fig. 4 : Diagramme de traitement et de conditionnement de la datte

Deglet-Nour.......................................................................................................................

18

Fig. 5 : Réaction catalysée par la polyphénol-oxydase............................................

24

Fig. 6 : Courbe de désorption de l'eau d'un produit biologique montrant les zones d'action du facteur humidité relative sur les principales causes d'altération.........

26

Fig. 7 : Eléments de l'équilibre thermodynamique.................................................

29

Fig. 8 : Courbe d'isotherme d'adsorption- désorption.............................................

31

Fig. 9 : Les zones d'une isotherme de sorption.................................................................

32

Fig. 10 : Vitesse de détérioration des aliments en fonction de l'activité de l'eau..............

39

Fig. 11 : Caractéristiques morphologiques des organes de fructification de la datte

variété Deglet-Nour........................................................................................

41

Fig. 12 : Schéma du dispositif expérimental pour la détermination des cinétiques de

séchage (soufflerie)........................................................................

51

Fig. 13a : Séchoir de laboratoire : soufflerie (vue d'avant).....................................

52

Fig. 13b : Séchoir de laboratoire : soufflerie (vue d'arrière).....................................

52

Fig. 14 : Schéma d'une unité du dispositif expérimental (Hygrostat).........................

55

Fig. 15 : Les hygrostats utilisés pour la détermination des isothermes de désorption-adsorption....................................................................................

56

Fig. 16 : Courbe d'isotherme de désorption et d'adsorption de la datte à 25 °C.............

62

Fig. 17 : Courbe d'isotherme de désorption de la datte à 25 et 40 °C.........................

63

Fig. 18: Courbe d'isotherme d'adsorption de la datte à 25 et 40 °C.........................

64

Fig. 19 : Isotherme de désorption de la datte à 25 °C représentée par les points expérimentaux et calculés................................................................

65

Fig. 20 : Isotherme d'adsorption de la datte à 25 °C représentée par les points

expérimentaux et calculés.................................................................

66

Fig. 21 : Isotherme d'adsorption de la datte à 30 °C représentée par les points expérimentaux et calculés................................................................

66

Fig. 22 : Isotherme de désorption de la datte à 40 °C représentée par les point expérimentaux et calculés................................................................

67

Fig. 23 : Isotherme d'adsorption de la datte à 40 °C représentée par les points expérimentaux et calculés...................................................................

67

Fig. 24: Relation entre l'énergie de sorption de la datte variété Deglet-Nour et la teneur en eau ................................................................................................

73

Fig. 25 : Effet de la température sur la perte d'eau (Vair = 0.5 m/s).............................

75

Fig. 26 : Effet de la température sur la perte d'eau (Vair = 1.5 m/s)............................

Fig. 27 : Effet de la vitesse de l'air sur la perte en eau à une température de 40 °C.........

Fig. 28 : Effet de la vitesse de l'air sur la perte en eau à une température de 30 °C.........

Fig. 29 : Cinétiques de séchage d'une datte isolée...............................................

75

76

76

78

LISTE DES TABLEAUX 

Tableau 1 : Principales variétés de dattes algériennes et leur aire de culture..................

7

Tableau 2 : Evolution de la production algérienne de datte entre1995 à 2002...................

8

Tableau 3 : Composition de la pulpe de datte fraîche Deglet-Nour.............................

9

Tableau 4 : La composition minérale de la datte sèche.........................................

10

Tableau 5 : Valeur énergétique de quelques fruits en calories pour 100g de pulpe..........

10

Tableau 6 : Evolution de la production de dattes par pays (Qx) de l'année 1998 à 2003..............................................................................................................

12

Tableau 7 : Evolution des superficies des palmeraies (ha) et de la production des dattes (Qx) en Algérie de 1990 à 2003................................................................

13

Tableau 8 : L'évolution du nombre de palmiers dattiers et la productivité pour chaque palmier en Algérie....................................................................................

15

Tableau 9 : Acidité exprimée en fonction de l'acide...............................................

49

Tableau 10 : Valeurs de l'aw de solution d'acide sulfurique en fonction de la concentration (% volume/volume) et de la température...........................

54

Tableau 11 : Conditions d'essai de séchage.....................................................

57

Tableau 12 : Teneur en acidité titrable des dattes................................................

59

Tableau 13 : La teneur en eau à l'équilibre Xeq (g d'eau /100g de matière sèche) pour l'isotherme de désorption de la datte.........................................

60

Tableau 14 : La teneur en eau à l'équilibre Xeq (g d'eau /100g de matière sèche) pour l'isotherme d'adsorption de la datte....................................................

61

Tableau 15 : La valeur de P (%) des différentes isothermes...................................

65

Tableau 16 : Valeurs des paramètres de l'équation de GAB...................................

68

Tableau 17 : Valeurs des paramètres de l'équation de BET....................................

68

Tableau 18 : Comparaison des valeurs du Xm de la datte avec d'autres fruits secs........

69

Tableau 19 : Les valeurs des cinq paramètres de GAB d'ajustement aux isothermes de désorption et d'adsorption des dattes..............................................

70

Tableau 20 : Résumé des résultats de la cinétique de séchage.................................

75

LISTE DES ABREVIATIONS 

aw : activité de l'eau.

Adso: Adsorption.

B.E.T: Brunauer, Emmet et Toller.

°C : degré Celsius.

dX/dt : Courbe de vitesse de séchage.

Déso: Désorption.

DA : Dinar algérien.

Fig: Figure.

G.A.B: Guggenheim, Anderson et Boer.

H.R: Humidité relative (%).

H.R.E: Humidité relative d'équilibre.

Kcal : kilocalorie.

Vair : Vitesse de l'air.

X : teneur e eau.

Xeq: Teneur en eau à l'équilibre.

Xm : Teneur en eau de la couche monomoléculaire.

INTRODUCTION 

Le palmier dattier constitue l'élément fondamental de l'écosystème oasien. Il joue un rôle primordial sur le plan économique grâce à la production de la datte et des sous-produits (pâtes, farine, sirop, vinaigre, levure, alcool, confiserie,...). Ces derniers représentent la base de l'alimentation humaine et animale des régions sahariennes. Le palmier dattier assure aussi la stabilité de la population saharienne et qui est estimée à 2.8 millions habitants. L'Algérie occupe le cinquième rang mondial avec une production annuelle de 430 000 tonnes.

La datte est un aliment de grande valeur énergétique. Elle est très appréciée aussi bien sur le plan national qu'international, particulièrement la variété Deglet-Nour. La recherche de la qualité de cette variété relève de la technologie. Celle-ci recouvre toutes les opérations qui - de la récolte à la commercialisation- ont pour objet de préserver la valeur nutritive de ce fruit.

La sensibilité de la variété Deglet-Nour à l'altération et sa mauvaise conservation sur les lieux de production pose de gros problèmes aux opérateurs nationaux. La FAO a estimé que les pertes de cette variété dépassant 6% ; nous signalons qu'une production de 430 000 tonnes avec cette perte (25800 tonnes) avec un prix de 90 DA pour 1 Kg entraîne une perte de 2322 millions DA. Cette altération est d'autant plus importante tant que les conditions de stockage et d'entreposage ne sont pas adéquates.

De nombreux travaux ont été faits sur la conservation de la datte, parmi lesquels les travaux de Kechaou et al. (1996), Belarbi et al. (2000).

C'est dans ce contexte que s'inscrit notre travail. Nous avons ainsi opté pour étudier la conservation de la datte et pour ce faire, nous nous sommes fixés sur deux objectifs :

Le premier objectif est la détermination expérimentale des isothermes d'adsorption-désorption des dattes à plusieurs températures. Afin de prévoir le comportement de la datte au cours du séchage, stockage et entreposage ; des conditions constantes de température et d'humidité sont exigées. Nous allons déterminer ces isothermes d'adsorption-désorption par la méthode gravimétrique.

Le deuxième objectif vise à obtenir la cinétique de séchage des dattes à l'aide d'une soufflerie de séchage dans des conditions aérothermiques contrôlées. Cette mesure de la cinétique est effectuée en étudiant l'influence de diverses conditions de l'air asséchant (température et vitesse) sur la vitesse de séchage.

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La Quadrature du Net