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Séchage des Résidus de Tomate I. Louati (1, 2) , S. Ben Meriem (1) S. Mejri (2) , S. Ben Mabrouk (1) 1- Centre des Recherches et des Technologies de L’Energie - C.R.T.En. Laboratoire L.P.T. BP : 95 Hammam- Life 2050, Tunisie. 2- Institut National Agronomique de Tunis - I.N.A.T.- Département R.A.H.T.A. 43, Avenue Charles Nicole - Tunis Mahrajène 1082; Tunisie. Résumé : L’objectif de notre étude est la valorisation des résidus de tomates issus de la fabrication du double concentré de tomate. Cette valorisation nécessite d’abords une étape de séchage précédée de plusieurs tests réalisés pour examiner le comportement de ces résidus après séchage. Les courbes de séchage obtenues se caractérisent par l’absence de la phase à allure constante et la température est le principal paramètre influençant ces courbes. Selon la classification de BET les isothermes d’absorption et de désorption obtenues présentent une allure sigmoïde habituelle de type II. Les résultats des analyses réalisées montrent que la produit issu de la poudre issue de la formule B3 à laquelle nous avons ajouté 6% de pectine et 1% d’eau, présente les meilleures caractéristiques organoleptiques et les meilleures propriétés de réhydratation. En fin le modèle de Guggenheim, Anderson et de Boer (GAB) décrit bien le phénomène de sorption avec une erreur relative minimale et un coefficient de corrélation de l’ordre de 0.99. Mots clés: résidus de la tomate, isothermes de sorption, cinétiques de séchage, simulation. I. Introduction La moyenne annuelle de production de tomate (Solanum lycopersicum) en Tunisie a atteint 850.000 tonnes. L'activité de transformation de la tomate remonte au tout début du siècle dernier. Cette filière a connu une évolution importante. Actuellement, on compte 30 unités, pour une capacité journalière de transformation de 34.000 tonnes de tomates fraîches. Avec une moyenne de 620 000 tonnes de tomates transformées sur les cinq dernières années, la Tunisie est le premier transformateur du continent africain et l’un des plus importants producteurs du bassin méditerranéen. Près de 82% des tomates sont transformés en produits alimentaires tels que ketchup, sauce tomate et produits en conserve. Cependant, jusqu'à 40 % de la matière brute, principalement la peau et les graines, sont éliminés sous forme de déchets au cours de la fabrication alors que celle-ci constituent une excellente source de substances riches en nutriments, comme les caroténoïdes, les protéines, les sucres, les fibres et les huiles. Le séchage est un procédé très ancien de conservation des produits agricoles et alimentaires. Il permet de convertir des denrées périssables en produits stabilisés. Il permet de réduire

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Séchage des Résidus de Tomate 

I. Louati (1, 2) , S. Ben Meriem (1) S. Mejri (2) , S. Ben Mabrouk (1)  

1- Centre des Recherches et des Technologies de L’Energie - C.R.T.En.

Laboratoire L.P.T. BP : 95 Hammam- Life 2050, Tunisie.

2- Institut National Agronomique de Tunis - I.N.A.T.- Département R.A.H.T.A.

43, Avenue Charles Nicole - Tunis Mahrajène 1082; Tunisie.

Résumé : L’objectif de notre étude est la valorisation des résidus de tomates issus de la

fabrication du double concentré de tomate. Cette valorisation nécessite d’abords une étape de séchage précédée de plusieurs tests réalisés pour examiner le comportement de ces résidus après séchage. Les courbes de séchage obtenues se caractérisent par l’absence de la phase à allure constante et la température est le principal paramètre influençant ces courbes. Selon la classification de BET les isothermes d’absorption et de désorption obtenues présentent une allure sigmoïde habituelle de type II. Les résultats des analyses réalisées montrent que la produit issu de la poudre issue de la formule B3 à laquelle nous avons ajouté 6% de pectine et 1% d’eau, présente les meilleures caractéristiques organoleptiques et les meilleures propriétés de réhydratation. En fin le modèle de Guggenheim, Anderson et de Boer (GAB) décrit bien le phénomène de sorption avec une erreur relative minimale et un coefficient de corrélation de l’ordre de 0.99. Mots clés: résidus de la tomate, isothermes de sorption, cinétiques de séchage, simulation.

I. Introduction La moyenne annuelle de production de tomate (Solanum lycopersicum) en Tunisie a

atteint 850.000 tonnes. L'activité de transformation de la tomate remonte au tout début du siècle dernier. Cette filière a connu une évolution importante. Actuellement, on compte 30 unités, pour une capacité journalière de transformation de 34.000 tonnes de tomates fraîches. Avec une moyenne de 620 000 tonnes de tomates transformées sur les cinq dernières années, la Tunisie est le premier transformateur du continent africain et l’un des plus importants producteurs du bassin méditerranéen. Près de 82% des tomates sont transformés en produits alimentaires tels que ketchup, sauce tomate et produits en conserve. Cependant, jusqu'à 40 % de la matière brute, principalement la peau et les graines, sont éliminés sous forme de déchets au cours de la fabrication alors que celle-ci constituent une excellente source de substances riches en nutriments, comme les caroténoïdes, les protéines, les sucres, les fibres et les huiles.

Le séchage est un procédé très ancien de conservation des produits agricoles et alimentaires. Il permet de convertir des denrées périssables en produits stabilisés. Il permet de réduire

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considérablement la masse et le volume des produits, ce qui facilite leurs transports, stockage et manutention. Il sert aussi à donner une présentation, une structure ou une fonctionnalité particulière au produit (café instantané, flocons de purée de pomme de terre...). À ce titre, l’opération de séchage peut être considérée comme une opération de formulation ou de texturation, qui, lorsqu’elle est convenablement conduite, elle est capable de fournir des produits nouveaux, faciles d’emploi.

Le présent travail consiste à présenter les particularités de la matière première, et la faisabilité des opérations de séchage. Les parties résultats et discussion s’intéressent en particulier à l’étude des cinétiques de séchage, l’obtention des courbes isothermes de sorption et la présentation de la pâte de résidus ayant les bonnes caractéristiques organoleptiques et les meilleures propriétés de réhydratation.

II. Cinétique de séchage.

Le lissage numérique des courbes de perte de masse, de la teneur en eau et de la vitesse de séchage en fonction du temps par un polynôme de degré supérieur à 2 sur une série de mesures pour deux vitesses d’air de séchage, est représenté par les figures suivantes.

Figure 1: Évolution de la masse de la formule B en fonction du temps pour V= 1m/s et pour V= 2m/s.

D’après les figures précédentes, on remarque une baisse importante de la masse au

cours du temps pour les deux vitesses de séchage: une perte de masse de 14g pour V=1m/s, de19 g pour V= 2m/s pendant le même intervalle de temps. La perte de masse est expliquée par les courbes montrant la diminution de la teneur en eau réduite au cours du temps de séchage pour les mêmes vitesses d’air et le même intervalle de temps.

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Figure 2 : Evolution de la teneur en eau de la formule B en fonction du temps pour V= 1m/s et pour V=2m/s.

La diminution de la masse totale de l’échantillon est due, d’une part, à la diminution

de la teneur en eau et d’autre part à la dégradation de la matière organique : teneur en protéines, en lipides, glucides et la matière minérale (phosphore, potassium, sel). Elle va être affectée du faite que le séchage se fait à haute température. Le phénomène de séchage peut être interprété comme le résultat de transfert simultané de chaleur et de masse. L’énergie thermique nécessaire à l’évaporation de l’eau est apportée par l’air chaud (transfert de chaleur du fluide vers le produit à sécher). En suite, l’eau évaporée du produit est absorbée et évacuée par cet air chaud (transfert de masse du produit vers l’air de séchage).

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1. Variation de la vitesse de séchage au cours du temps pour la formule B

Les courbes de séchage des résidus de tomate, obtenues pour les deux vitesses, présentent une allure similaire caractérisée par une seule phase principale (phase à vitesse décroissante) après une courte période de mise en régime. Ce phénomène peut s’expliquer par l’effet de croûtage de surface qui a pour conséquence directe le freinage rapide de l’arrivée de l’eau en surface du produit et donc une diminution rapide de l’activité de l’eau et de la diffusion massique.

Figure 3: Cinétique de séchage de la formule B pour V= 1m/s et pour V=2m/s

Ces courbes ne mettent pas en évidence la première phase de séchage (phase à vitesse constante) ce qui est fréquent pour les produits biologiques. Ceci peut être dû au faible écart entre la température initiale du produit placé dans des conditions ambiantes et la température de l’air de soufflage.

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Figure 4 : Effet des trois formules sur le temps de séchage.

D’après la figure 4, on remarque que pour une même température mais avec différentes formules le temps de séchage n’est pas le même. En effet on voit que la formule B [ajout de pectine et eau] présente une perte de masse plus rapide que celle sans aucun ajout. Cela confirme bien notre hypothése que le séchage nécessite un agent épaississant. De plus si on compare la courbe de la formule B à celle de la formule C, on remarque pour cette derniére que sa perte de masse est plus lente au cours du temps et qu’elle nécessite plus de temps pour se déshydrater.Cela est dû aux propriétés de la pectine qui réagit mieux en milieu humide.

Figure 5 : Effet de la vitesse de l’air sur la vitesse de séchage de la formule B

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D’après la figure 5, on peut dire que pour V=2m/s la vitesse de séchage de la pâte de formule B est plus rapide. En effet, elle tend à s’annuler plus rapidement que pour V=1m /s. La phase décroissante pour V=2m/s est linéaire jusqu’à 60 min. Ensuite elle se redresse pour faire un palier. Grâce à cette cinétique, on peut dire que pour la formule B, le temps de séchage est plus court que pour C et A. De plus, sa perte de masse se fait plus rapidement. Enfin la vitesse de l’air a une forte influence sur la vitesse de séchage pour une même formule, qui se traduit par une cinétique de séchage plus importante pour V=2m/s. L’analyse de ces courbes montre que la température et la vitesse de l’air sont les principaux facteurs influençant le processus de séchage. En effet, à une même teneur en eau, la vitesse de séchage augmente quand la température et/ou la vitesse de l’air augmente. Ces courbes confirment l’idée largement répandue selon laquelle plus la température et/ou la vitesse de séchage est élevée, plus court est le temps de séchage. Ces mêmes constats ont été relevés antérieurement lors du séchage des prunes et des pamplemousses [Giovanelli et al., 2002 ].

Figure 6 : Evolution de la vitesse de séchage des pâtes de résidus de tomate en

fonction du temps

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Figure 7 : Variation de la vitesse de séchage des résidus de tomate en

fonction de la teneur en eau.

III. Conclusion

L’objectif est de contribuer à l’amélioration du séchage des résidus de tomate en

déterminant la formule la plus adéquate et qui nous permet l’obtention d’une poudre très proche de la pâte avant séchage. Grâce aux résultats des différentes expériences ,il s’avéré que la poudre de résidus de tomates B3 issus de la pâte de résidus de tomate à laquelle on a ajouter 6% de pectine avec adjonction d’eau présente les meilleurs caractéristiques organoleptiques et les meilleurs propriétés de réhydratation. Reférences bibliographiques :

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