etude de l’effet du prétraitement par trempage à l’eau sur ... · resume l’algérie occupe...
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UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA
Faculte des Sciences et de la Technologie
et des Sciences de la Matiere
Département de Génie des procédés
Mémoire
MASTER ACADEMIQUE
Domaine : Sciences et techniques
Filière : Génie des procédés
Spécialité : Génie chimique
Presenté par : NADJI Sidi Ali
Thème
Soutenu le 16/06/2012
Devant le jury composé de :
M. S. SAOULI Pr. Examinateur
Mme. H. ZERROUKI MA (A) Examinateur
M. A. BOUBEKRI MC (A) Rapporteur
2011-2012
Etude de l’effet du prétraitement par trempage à
l’eau sur la prise en masse et la qualité des dattes lors
de l’étuvage en ambiances hautement humidifiées
N° d’ordre :
N° de série :
الملخص
ححخم اندزائز انمزحبت انخامست عانميا مه حيث إوخاج انخمز وانمزحبت األونً في إوخاج حمز دلهت وىر انمعزوفت بميمخها
.انغذائيت وانخداريت
وسبت معخبزة مه إوخاج هذي انىىعيت حدف فىق انىخهت نخعطي انصىف فزيزا وانخي ححخاج إنً معاندت بعذ انحصاد
. مه أخم رفع ليمخها انخداريت
حخمثم دراسخىا في انخطزق إنً إحذي انطزق انمخبعت نخثميه انخمز اندافت مه وىع دلهت وىر وانمخمثهت في اإلماهت
وانخفىيز بهذف انبحث حدزيبيا عه انشزوط انخدزيبيت انمالئمت نعمهيت اإلماهت وحأثيزاحها عهً انخفىيز و هذا مه
خالل رؤيت انسهىن انفيزيائي وحمذو انىىعيت ولذ حبيه مه خالل انىخائح انخدزيبيت أن انشزوط انمالئمت نهمعاندت
و خالل ثمان ساعاث عهً أن حخبع بعمهيت °30في درخت حزارة (اإلماهت)انخحضيزيت بغمس انخمز في انماء انممطز
نمذة خمس ٪ 90و ححج رطىبت وسبيت °60حفىيز عه طزيك ضخ بخار انماء في مكان مغهك بذرخت حزارة
. ساعاث
.وىعيت, معاندت أونيت, إماهت, دلهت وىر, حفىيز, انخمز:كهماث دانت
RESUME
L’Algérie occupe le cinquième rang parmi les pays producteurs des dattes, et le
premier producteur de la variété Deglet Nour, connue par sa haute valeur marchande.
Un pourcentage important de la production est desséché sur les palmiers et donne la
catégorie frezza qui nécessite un traitement post-récolte pour augmenter sa valeur
marchande.
Notre étude consiste à étudier l’une des méthodes utilisée pour valoriser les dattes
sèches de variété Deglet Nour par le moyen d’hydratation (trempage à l’eau) et
d’étuvage. L’objectif de ce travail est de rechercher expérimentalement des conditions
optimales de prétraitement par trempage à l’eau distillée et ses influences sur l’étuvage
et ce des points de vue de comportement physique et évolution de la qualité. Les
conditions optimales choisies pour le prétraitement sont un trempage à l’eau distillé à
30°C pendant 08 heures suivie par un étuvage par l’injection de vapeur d’eau dans une
enceint confiné, à 60°C sous une humidité relative de 90% durant 05 heures de
traitement.
Mots clés : datte, étuvage, Deglet Nour, hydratation, prétraitement, qualité.
Dédicace
Je dédie ce travail à :
La mémoire de mon père. Que dieu le tout puissant l’accueille
En son vaste paradis
Toute ma famille
Tous mes amis
REMERCIEMENTS
Je remercie enfin, avant et toujours mon bon et grand dieu ALLAH pour
tous ses dons que je ne puisse dénombrer et dont la réussite de ce travail
n’en est qu’un petit !
Je tiens à remercier mon encadreur Mr. A. Boubekri pour son aide et ses
conseils.
Je tiens à remercier aussi Mr M. H. Berrebeuh pour ses conseils tout au long
de la réalisation de ce travail.
Je remercie également :
Tous les enseignants de département génie des procédés.
En fin, je remercie touts ceux qui ont contribué à la réalisation de ce travail de
près ou de loin.
SOMMAIRE
Introduction générale
Chapitre I : Description du produit d’étude
I-1 Généralité sur la datte
I-1-1 Définition de la datte
I-1-2 Formation et maturation de la datte
I-1-3 Compositions de la datte et facteurs de qualité
I-1-4 Classification de la datte
I-1-5 Les variétés de la datte Algérienne
I-1-6 Répartition géographique et production algérienne du palmier dattier
I-2 Description du produit d’étude
I-2-1 Caractéristiques de la variété Deglet Nour
I-2-2 Caractéristiques morphologiques du Deglet Nour
I-2-3 Caractéristiques chimiques du Deglet Nour
I-2-4 Particularité
Chapitre II : Traitements post-récolte appliqués aux dattes
II-1 Traitements et maturation artificiels des dattes pour l’amélioration de la qualité
II-1-1 Traitement post-récolte de Deglet Nour
II-1-2 Maturation artificielle de la datte
II-1-2-1 Méthodes chimiques
II-1-2-2 Méthodes biologiques
II-1-2-3 Méthodes thermiques
II-1-3 Hydratation
II-1-4 Séchage
II-1-5 Etuvage
II-1-6 Application industrielle
II-2 Mesure de qualité et méthodes d’analyse adoptées
II-2-1 Mesure de texture
II-2-2 Mesure de couleur
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3
3
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6
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13
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14
14
II-2-3 Mesure de la teneur en eau
Chapitre III : Etude expérimentale
III-1 Introduction
III-2 Procédure expérimentale
III-2-1 Préparation des échantillons
III-2-2 Matériels utilisés
III-2-3 Mise au point des méthodes de trempage et d’étuvage
III-2-3-1 Mode de réhydratation des échantillons (prétraitement)
III-2-3-2 Choix de la méthode d’étuvage
III-2-4 Expérience : taches préparatoires
III-2-4-1 Hydratation par trempage (le prétraitement)
III-2-4-2 Egouttage
III-2-4-3 Etuvage
III-2-4-4 Mesure des poids
III-2-4-5 Mesure de la teneur en eau
Chapitre IV : Résultats et discussions
IV-1 Introduction
IV-2 Effet de la température d’hydratation sur l’étuvage
IV-3 Effet de la durée d’hydratation sur le mécanisme d’étuvage
IV-4 Effet de la température d’étuvage
IV-5 Qualité de la datte étuvée
IV-5-1 Teneur en eau
IV-5-2 Couleur des échantillons étuvés
Conclusion générale
Références bibliographiques
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23
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33
LISTE DES TABLEAUS
Tableau I.01 : Les stades d’évolution de la datte 4
Tableau I.2 : Compositions chimique de la datte Deglet Nour 8
Tableau III.1 : Les essais de choix de protocole d’étuvage 17
Tableau III.2 : Récapitulatif des essais d’hydratation et d’étuvage 20
Tableau III-3 Les teneurs en eau à base humide des échantillons hydratés à
différentes conditions 21
Tableau III-4 Les teneurs en eau à base sèche des échantillons hydratés à différentes
conditions 22
Tableau IV-1 Teneur en eau à base humide des échantillons étuvés 29
Tableau IV-2 Type de traitement par échantillon pour mesure de couleur 30
LISTE DES FIGURES
Figure I-1 Coupe longitudinale de la datte
Figure I-02 Les compositions de la datte
Figure II-01 : Organigramme de traitement post-récolte de datte Deglet Nour
Figure III-1 : Bain marie rempli à l’eau distillé
Figure III-2 : L’appareil d’étuvage
Figure III-3 : Chambre climatique KBF
Figure III-4 Taux de prise en masse en fonction du temps d’étuvage par les deux
méthodes (a) Essais 1 et 2 (b) Essais 3et 4
Figure IV-1 : Variation de Δm/m0 en fonction du temps d’étuvage après une
hydratation à 30°C, 35°C et 40°C pendant six heures
Figure IV-2 : Evolution de la teneur en eau sous l’hydratation (à 30°C, 35°C et 40°C)
suivie de l’étuvage à 55°C et 60°C
Figure IV-3 : Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage effectué à 55°C
Après une hydratation pendant 4h à 30°C et 35°C
Figure IV-4 Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage effectué à 55°C
Après une hydratation pendant 4h à 30°C et 35°C
Figure IV-5 : Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage effectué à 55°C et
60°C après une hydratation pendant 5h à 30°C et 35°C
Figure IV-6 : Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage après une
hydratation à 35°C durant des durées différents (3h, 4h, 5h, 6h et 8)
Figure IV-7 Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage après une hydratation
à 35°C durant des durées différents (3h, 4h, 5h et 6h)
Figure IV- 8 : Variation de teneur en eau en fonction de temps d’hydratation +
étuvage aux différentes températures d’hydratation 30°C et 35°C
Figure IV- 9 : Variation de teneur en eau en fonction de temps d’hydratation +
étuvage aux différentes températures d’hydratation 30°C et 35°C
Figure IV- 10 : Variation de la teneur en eau en fonction de temps d’hydratation +
étuvage aux différentes températures d’hydratation 30°C et 35°C
Figure IV-11 : Variations de la distance de couleur pour différentes dattes étuvées
3
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10
15
16
16
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25
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28
31
1
Introduction générale
L’Algérie occupe le cinquième rang mondial parmi les pays producteurs de
dattes et le premier rang dans la production de la variété Deglet Nour qui est la plus
appréciée par les consommateurs aussi bien sur le marché national qu’international [1].
La variété Deglet-Nour est un fruit climatérique à maturation échelonnée
sur le même régime de telle sorte qu’à la récolte on aura des dattes mûres et d’autres
immatures ; parmi les dattes récoltées se trouvent partiellement celles desséchées sur le
palmier ce qui donne la catégorie Frezza. Cette catégorie nécessite un traitement
post récolte afin de minimiser les pertes et éviter les accidents de conservation et de
stockage selon la climatologie de l'année [2].
En effet les dattes récoltées n’étant pas au même degré de maturation
doivent systématiquement subir un triage permettant de distinguer celles consommables
à l’état naturel de celles susceptibles de recevoir un traitement approprié avant
d’être évacuées sur le marché [3].
Parmi les méthodes de traitement de la datte Deglet Nour sèche on distingue les
méthodes hydro-thermiques qui sont l’hydratation suivie d’un séchage et hydratation
suivie d’un étuvage, notre étude s’inscrit dans le cadre de ce dernier type de traitement.
L’étuvage est une opération de traitement hydro-thermique à la vapeur d’eau, cette
opération est appliquée particulièrement dans l’industrie agroalimentaire. Dans notre
cas d’étude, l’étuvage à pour but d’augmenter la valeur marchande des dattes Deglet
Nour de catégorie Frezza. En Algérie la pratique actuelle menée par quelques
industriels (unités de Djamaa, Biskra...) fait coupler un trempage à l’eau de 2 à 6
heures suivant l’humidité initiale des dattes avec un égouttage suivi d’un étuvage à
la vapeur à des températures autour de 60°C sous ambiance confinée [3].
Notre travail consiste à étudier expérimentalement l’effet du prétraitement par trempage
à l’eau distillée sur l’opération de l’étuvage des dattes Deglet Nour sèches. L’objectif
principal de cette étude étant de rechercher des conditions optimales du trempage à
l’eau et ses impacts sur l’étuvage des points de vue de comportement physique et
l’évolution de la qualité et ce par le moyen d’essai de plusieurs conditions opératoire de
trempage et étuvage.
La présentation de notre travail est structurée suivant une introduction générale, quatre
chapitres et une conclusion.
Le premier chapitre représente la description générale du fruit dattier, les différents
aspects de la datte et la présentation générale du produit d’étude, à savoir, la datte
2
Deglet Nour. Le deuxième chapitre est consacré à l'étude des différents types des
traitements post-récolte appliqués à la datte pour améliorer sa qualité. Dans les
chapitres 3 et 4 nous avons présenté les méthodes, matériels utilisés, le choix du mode
d’étuvage et les résultats des essais de prétraitement tels que l’effet de la température et
la durée d’hydratation par trempage à l’eau sur l’étuvage. Enfin la conclusion générale
fait le point sur les résultats intéressants de l’étude.
3
Chapitre I : Description du produit d’étude
I.1 Généralités sur la datte
I-1-1 Définition de la datte
La datte, fruit du palmier dattier, est une baie, généralement de forme allongée,
oblongue ou arrondie. Elle est composée d’un noyau, ayant une consistance dure et
entouré de chair. La partie comestible de la datte, dite chair ou pulpe, est constituée de:
-Un péricarpe ou enveloppe cellulosique fine dénommée peau ;
-Un mésocarpe généralement charnu, de consistance variable selon sa teneur en sucre et
de couleur soutenue ;
-Un endocarpe de teinte plus clair et de texture fibreuse, parfois réduit à une membrane
parcheminée entourant le noyau [4]. Figure I.01
Figure I-1 Coupe longitudinale de la datte
I-1-2 Formation et maturation de la datte
Le fruit de la datte passe par cinq stades différents de maturité naturelle avant la
récolte, ces stades sont indiqués selon des appellations utilisées en Afrique du Nord et
en Irak dans le tableau ci dessous.
Tableau I-01 Les stades d’évolution de la datte
Pays
Stades de développement de la datte
I II III IV V
Irak Hababouk Kimiri Khalal Routab Tamr
Algérie Loulou Khlal Bser Martouba Tamr
Libye - Gamag Bser Routab Tamr
Mauritanie Zeï Tefejena Enguei Blah Tamr
4
Les stades de maturation de la datte selon la terminologie utilisée en ALGERIE peuvent
être définis comme suit :
- Loulou : stade qui suit la pollinisation ;
- Khlal : caractérisé par la couleur verte, un grossissement rapide du fruit, une
augmentation de la concentration en tanins et en amidon, une légère augmentation des
sucres totaux et de la matière sèche. Ce stade dure neuf à quatorze semaines.
- Bser : marqué par une augmentation rapide de la teneur en sucres totaux, du
saccharose et de la matière solide, alors que l’acidité et le taux d’humidité décroissent ;
- Martouba : la datte devient molle et perd son astringence (les tannins sous la peau se
précipitent sous forme insoluble) ;
- Tamr : C’est le stade final de la maturation de la datte. Le fruit perd beaucoup d’eau,
ce qui donne un rapport sucre/eau élevé [4].
I-1-3 Compositions de la datte et facteurs de qualité
La datte est constituée de deux parties :
-une partie comestible représentée par la pulpe (mésocarpe)
-une partie non comestible qui est le noyau ayant une consistance dure. Le noyau
représente 10 à 30% de poids de la datte, de 8 à 12% pour la variété Deglet-Nour
d'Algérie [5]. La chair de la datte mure est composée de sucre, d’eau et de cellulose,
d’éléments minéraux et de produits divers (protide, lipides, pectine..) les sucres et l’eau
sont les constituants les plus importants et qui confèrent, par leur proposition, la
consistance de la chair [6].
I-1-3-1 Eau
La teneur en eau des dattes évolue suivant les stades de maturation. Elle
doit décroître d’un maximum de 85% (stade Kimri) vers un minimum de 25% au
stade Tamar (Berreveld W.H., 1993). Selon la variété et la région de récolte on peut
rencontrer des teneurs en eau de 12 à 30% (Berreveld W.H., 1993 ; Zaid A., 2002
reportés par Boubekri A. [3]). Les expériences d’adsorption menées avec différentes
variétés de dattes (Kechaou N., 2000 ; Belarbi A. et al., 1999 ; Ahmad I. A. et al.,
1995 ; Dowson V.H.W., 1962 reportés par Boubekri A. [3] ) ont montré qu’une datte
non périssable ne devrait dépasser la moyenne de 25% d’eau. En effet l’augmentation
de la teneur en eau tente à augmenter les processus biochimiques tels que le
brunissement, le ramollissement et l’apparition du goût acide [3].
5
I-1-3-2 Sucres
La datte est l’un des fruits riche en sucres qui existent sous deux forme
saccharose (dattes sèches) et sucres réducteurs fructose et glucose (dattes molles), les
dattes demi molles contenant les deux forme des sucres comme Deglet Nour Pour la
majorité des dattes connues, la teneur en sucres totaux ne varie pas largement. Elle est
située dans une moyenne de 74 à 87 kg par 100 kg de matière sèche (Barrevald W.H.,
1993). Le taux de sucres augmente avec la maturation du fruit contrairement à la
teneur en eau. Il est aussi connu (Aziza B. et al., 1986 ; Ahmed I.A. et al.,1995 ;
Stefan Kasapis, 1997 reportés par Boubekri A. [3]) que le ramollissement de la
texture des dattes est, en grande partie, résultat de l’inversion du saccharose en fructose
et glucose.
Figure I-02 Les compositions de la datte [7]
-Rapport sucre / eau
La stabilité de la datte dépend de la proportion de sucre par rapport à la teneur en
eau. Il est primordial pour le conditionnement des dattes et pour pouvoir assurer leur
stabilité, de connaitre le rapport sucre/eau. La qualité des dattes est également
influencée par ce rapport [6]. Le rapport R = Sucres Totaux/ Teneur en eau vérifie les
plages de grandeurs pour différents états de la datte :
R>3,5 pour les dattes sèches,
2<R<3,5 pour les dattes demi-molles ou demi sèches,
R<3,5 pour les dattes molles.
I-1-3-3 Enzymes [8]
Les enzymes jouent un rôle important dans le processus de conversion qui se
déroule durant le développement et la maturation des dattes, l’activité des quatre
enzymes citées ci-dessous présente un intérêt particulier pour la qualité final du
produit :
6
1. Invertase: C'est D-fructofuranosidase responsable de l'inversion du saccharose en
glucose et fructose par hydrolyse du saccharose, il est liée à la texture et la souplesse
du produit cette enzyme est présente dans la Deglet Nour sous une forme soluble et
insoluble, l’activité de l’invertase soluble s’accroît avec la maturité contrairement à la
forme insoluble ; les deux enzymes sont actives sur le même substrat spécifiques
(Saccharose, raffinose, melezitose)
2. Polyphénol oxydasique: est responsable des transformations biochimiques des
polyphénols dont les tannins; cette enzyme joue un rôle très important dans les réactions
de brunissement non enzymatique des dattes.
3. Cellulase: décompose et hydrolyse la cellulose en substance plus simple ce qui
augmente la solubilité et conduit éventuellement à la formation de glucose, d’où la
diminution des fibres.
4. Polygalacturonase et pectinesterase: convertissent les substances pectiques
insolubles en pectines plus soluble attribuant au fruit la texture molle.
I-1-3-4 Autre constituants [8]
-Les protéines, les acides aminées, les matières grasses
-Les fibres brutes (les solides non solubles cellulose, hémicellulose, protéines insolubles)
-Vitamines (A, B1, B2) et minéraux (fer, potassium, calcium, cuivre)
-Autres substances chimiques (poly phénol, les acides organiques)
I-1-4 Classification de la datte
Les dattes sont classées en trois catégories d’après leur consistance ; celle-ci
dépend de la teneur en eau de la pulpe.
-Les dattes sèches : moins de 20% d’humidité, riche en saccharose. C’est l’exemple de
Degla Beida et Mech Degla.
-Les dattes demi-molle : de 20 à 30% d’humidité. Elles occupent une position
intermédiaire.
-Les dattes molles : taux d’humidité supérieur ou égal à 30% elles sont à base de sucres
invertis [9].
I-1-5 Variétés de datte algérienne
En Algérie les principales variétés cultivées sont représentées par :
Deglet Nour qui est la variété de premier choix, elle représente 47% de production.
C’est une datte excellente au gout exquis, très appréciée sur marché national et
international du fait de son aspect de sa saveur et de son onctuosité.
-Les dattes communes : la production est estimée à 53% représentée par trois variétés :
Ghars, Degla Beïda et Mech Degla.
7
-Les variétés secondaires : elles comptent plus de 150 variétés dont la majorité est très
peu appréciée. Les plus répandues sont : Hamra, Tinanceur, tegaza, tezerait, et
takerboychet [5].
I-1-6 Répartition géographique et production algérienne du palmier dattier :
La culture du palmier dattier occupe toutes les régions situées sous l'Atlas
saharien soit 6000 ha depuis la frontière Marocaine à l'ouest jusqu'à la frontière est
Tuniso-libyenne. Du nord au sud du pays, elle s'étend depuis la limite sud de l'atlas
saharien jusqu'à Reggane à l'ouest, Tamanrasset au centre et Djanet à l'Est. Les
principales régions productrices sont celles de l'est indemnes de Bayoud et qui
concentrent toute la production de la variété Deglet-Nour, avec principalement les
palmeraies d’Oued Rhir et des Ziban, d’Oued Souf, de la cuvette d’Ouargla et du Mzab.
A l'ouest ce sont les palmeraies de l'Oued Saoura, du Touat, du Gourara et du Tidikelt
.Selon le ministère de l'agriculture, le potentiel de production en Algérie a augmenté de
70 pour cent entre 1999 et 2006, grâce à l'extension de la superficie occupée par les
palmeraies. Durant cette période, les surfaces consacrées à cette activité sont passées de
99 746 hectares à près de 170 000 hectares, avec 17 millions de palmiers dattiers, sur
lesquels 10,3 millions sont productifs [8].
I-2 Description du produit d’étude : La datte Deglet Nour
I -2-1 Caractéristiques de la variété « Deglet-Nour »
Nom vernaculaire : DEGLET-NOUR
Sens du nom : doigt de la lumière
Importance et répartition : la plus abondant des cultivars des oasis du sud-est.
Date de maturation: octobre - novembre.
Date de récolte: novembre.
Utilisation de la datte: fraîche et conservée.
Mode de conservation: pilée.
Appréciation: datte excellente, au gout exquis.
Commercialisation: très importante, la plus commercialisée des dattes [10].
I -2-2 Caractéristiques morphologiques de la Deglet-Nour
La variété de la Deglet-Nour considérée comme la meilleure variété de datte du
fait de son aspect, sa douceur et sa saveur. A la maturité, la datte est d’une couleur
brune ambrée avec un épicarpe lisse légèrement plissé et brillant, le mésocarpe présente
une texture fine légèrement fibreuse [11].
8
Les dimensions de cette datte sont variables, de 1,8 à 6 cm de longueur et d’un poids
moyen de 12 g. Le périanthe est légèrement voûté, d’une couleur rose à rougeâtre [10].
I-2-3 Compositions chimiques de datte Deglet Nour : Tableau I .2
Tableau I.2 Compositions chimique de la datte Deglet Nour [8].
Constituants (%) du poids à l'état frais
Eau 23
Protéines 1,5
Sucres totaux
Saccharose
Glucose
Fructose
72
36,1
17,4
19,6
Cellulose 7,2
Lipides 0,05
Cendres 1,9
I.2.4 Particularité [12]
La particularité essentielle de cette variété est sa maturité échelonnée sur un
même régime c'est’ à dire qu’à la récolte, on trouve des dattes à des stades différents de
maturité de ce fait, la récolte est sous la dépendance des intempéries (pluie, sirocco) et
les frais de récolte sont élevés par ceux des triages. A la récolte on distingue 9
catégories qui sont les suivants :
1-Dattes extra premier choix exportées ;
2- Dattes extra deuxième choix exportées.
Ces deux catégories ont une teneur en eau voisine de 25% en poids et représentent à
peine 35%à 40% de la production totale de Deglet Nour ;
3- Bsers : dattes immatures, leur pourcentage est variable selon la température du
milieu et peut atteindre en année froide jusqu’à 50% ;
4- Martoubah : fruit presque mur ; sa teneur en eau dépasse parfois 25% ce qui la
rend très sensible à l’altération ; par conséquent elle nécessite un complément de
maturation et un séchage pour la transformer en marchande son pourcentage peut
atteindre en année humide et froide 60%de la production totale de la Deglet Nour ;
5- Frezza ou Saifi : datte sèche sa teneur en eau est de 10% à 12%et elle n’à pas
atteint sa complète maturation, sa proportion par rapport à la production da la Deglet
9
Nour est généralement de 30%et peut atteindre 60%en année de sirocco, elle nécessite
une réhydratation et un complément de maturation pour la vendre en qualité acceptable ;
6- Dattes dites Caoutchouc ou Mabrouma : elle est constituée de dattes plus ou
moins déformées et plus ou moins élastiques et rappelant par sa consistance le
caoutchouc ;
7-Dattes noires : regroupe tout ce qui est détérioré, fermenté, parasité ou décoloré ;
8-Ahchef : dattes ratatinées ;
9-Sich : dattes non fécondées obtenues après un développement parthénocarpique.
Les dattes 6, 7, 8, 9 iéme catégories constituent le groupe des déchets.
10
Chapitre II : Traitements poste-récolte appliqués aux dattes
II -1 Traitements et maturation artificielle des dattes pour
amélioration de la qualité
La qualité des produits alimentaires a autant préoccupé les producteurs et les
processeurs industriels. Il y a intérêt à suivre le produit au cours de son développement
et après sa récolte en vue de le préserver contre toute altération et d’améliorer sa qualité
en cas de besoin avant sa commercialisation. Pour ce faire, plusieurs traitements
chimiques ou thermiques sont souvent pratiquées en phase post-récolte ou pré stockage
des fruits et légumes ou autres végétatifs. Ces traitements sont utilisés pour le contrôle
d’insectes, la prévention des mycoses, l’amélioration de tolérance des fruits et légumes
au froid de conservation et l’extension de leur durée de vie en phase de
commercialisation [3].
II-1-1 Traitement post récolte de la variété Deglet Nour [3]
La datte Deglet Nour elle passe par plusieurs opération de traitements depuis la
récolte à la commercialisation on peut indiquer ces opérations dans l’organigramme ci
dessous.
Figure II-01 Organigramme de traitement poste récolte de datte Deglet Nour
11
II-1-2 Maturation artificielle de la datte
Certaine cultivars comme la Deglet-Nour ont une production à maturation
échelonnée sur les régimes échelonnement qui peut être influencé par les conditions
météorologique au cours de la compagne de la récolte ce qui oblige les planteurs à
effectuer la cueillette au fur à mesure de la pratique de maturation artificielle. Il existe
plusieurs des méthodes de la maturation artificielle [7]. Qu’on va exposer ci-dessous.
II-1-2-1 Méthodes chimiques
A. Maturation par les solutions acides
C’est une méthode simple, moins coûteuse et traditionnelle basée sur l’utilisation
de vinaigre en différentes concentration [13].
B. Maturation par le gaz d’éthyléne :
Le gaz d’éthyléne s’appelle l’hormone de la maturité naturelle et de la
maturation des fruits en général. ABDALLATIF(1988) reporté par [13] a trouvé que la
datte répond d’une manière acceptable et positive au traitement par ce gaz, et aussi ce
traitement permet la croissance de la vitesse de maturation naturelle du gaz d’éthyléne
et la tension de la catalyse augmente au cours de la maturité de la datte jusqu’à le
stade de retb, puis elle s’arrête [13].
C. Maturation par solutions salines
Il est possible de maturation des dattes par utilisation de solution saline de
NaOH cette méthode est très utilisable dans le sud d’EGYPTE. (Chebana et
al ,1985)[13], ont trouvés que les cultivars des dattes ayant une réponse variée entre
l’un et l’autre quand elles sont traitées par des solutions salines à des concentrations
différentes. 6% pour la variété khastaoui, et 2% pour la variété zahdi [13].
II-1-2-2 Méthodes biologiques
Maturation par utilisation des enzymes :
Certains chercheurs (Hamy et al 1989) [13] ont fait des essais d’utilisation des
solutions enzymatiques pour la maturation des dattes. Pour ce faire les fruits sont
trempés dans des solutions contenant des concentrations différentes des enzymes à
savoir entre autres le polygalacturonase, le cellulase amylase, et l’invertase pendent une
minute, puis sortis et conditionnés dans des boites cartonnées ayant une capacité de
contenir 2 kg ensuite mis dans une chambre de température variant de 20 à 30°C
durant 5 jours. Ce traitement par les enzymes, permet d’accélérer la maturation des
dattes et améliorer sa qualité commerciale, puis augmente le pourcentage des matières
dures solubles des fruits ; la caractéristique de cette méthode, c’est l’utilisation des
matières produites par les cellules végétales, et aussi, cette méthode n’a pas
12
d’inconvénients vis-à-vis de la santé humaine, mais son utilisation est très coûteuse à
cause de la production des enzymes rares [13].
II-1-2-3 Méthodes thermiques
Par l’exploitation de la chaleur de soleil ou par utilisation des machines
thermiques ou par immersion à l’eau chaude et bouillante [13].
Il existe d’autres méthodes hydrothermiques telles que (l’hydratation, le séchage et
l’étuvage) celles-ci considérés comme des opérations quelque peu similaires à la
maturation artificielle mais dont les conditions de traitement sont différentes. Dans le
présent sujet on va étudier la combinaison entre l’hydratation et l’étuvage pour
connaitre l’effet de l’hydratation par trempage à l’eau sur l’étuvage et essayer de définir
des conditions opératoires permettant un meilleur résultat en termes de qualité.
II-1-3 Hydratation [3]
C’est une opération nécessaire utilisé en cas des dattes sèches pour ramener ces
derniers à un état d’humidité et de texture adaptés aux exigences du marché. La variété
de Deglet Nour présente l’avantage d’amélioration de sa qualité par un bon
ramollissement suite à une hydratation adéquate. Cet aspect molle est obtenu à cause
d’une augmentation de l’humidité d’une part et à l’inversion du saccharose en sucre
réducteur, d’autre part (Al Bekr, 1972). Cette opération peut être effectuée par
plusieurs méthodes.
Richert (1950) cité par El-Bekr A. (1972), ont étudiés le trempage à l’eau sous
vide partiel dans un bac d’eau sous une pression d’environ 120mmHg (soit 0.16atm)
présentaient un bon ramollissement après deux jours. L’effet du vide est l’évacuation de
l’air des dattes immergées dans l’eau permettant la pénétration de l’eau et par
conséquent le gain en humidité de la datte.
Matallah S. (1970) a expérimenté le trempage des dattes Deglet Nour sèches
(frezza) dans de l’eau sous différents niveaux de vides d’une part et d’autre part le
séjour de celles-ci dans une ambiance d’air chaud très humidifié. Les meilleurs résultats
obtenus en terme de qualité (couleur, texture, moisissure, humidité, perte de sucres)
étaient en utilisant un trempage entre 35-40°C sous des vides autour de 300mmHg, dans
une eau à pH acide compris entre 3.5 et 5 contenant 4 à 5% de sel de cuisine NaCl. La
durée de trempage était de 5 à 6h suivi d’un égouttage d’environ 5h.
Boubekri A. (2010) a étudié le trempage des dattes Deglet-Nour sèches fraiches
catégorie (frezza ou sifi) dans l’eau chaude à 25ºC, 45ºC et 65ºC durant 6H puis il fait
un essai complémentaire par trempage dans l’eau à 30ºC pour une durée de 8H. Les
13
conditions optimales choisies pour l’hydratation sont définies par : solution d’eau
pure à 30°C pendant 08 heures.
L’opération de trempage à l’eau doit être suivie par une opération d’égouttage
qui permet à l’eau de surface de s’échapper par entraînement d’où la minimisation des
risques de moisissures et éventuellement le décollement de la peau de datte.
II-1-4 Séchage [3]
C’est une opération utilisée en vue de dégager l’excès en humidité afin d’éviter
les problèmes de moisissure, acidification et brunissement généralement attribués à des
teneurs en eau élevés. le recours au séchage est nécessaire dans les situations
suivantes :
i- Cas des dattes récoltées mures mais dépassant les normes d’humidité
acceptables (au-delà de 25%).
ii- Cas des dattes prématurées traitées à l’eau chaude ou à la vapeur (air chaud très
humidifié).
iii- Cas des dattes Deglet-Nour sèches hydratées en vue de ramollissement.
II-1-5 Etuvage
Ce procédé consiste à injecter de la vapeur d'eau dans une chambre confinée
contenant les dattes à traiter. Dans l’unité de traitement SOCODAT installée dans la
wilaya de Biskra, l’étuvage est effectué de la façon suivante :
Une couche de 5 Cm de dattes doit être disposée dans une cagette. Les cagettes sont
ensuite remises dans les ballettes qui peuvent contenir 1 tonne. Les ballettes, à leur
tour, sont introduites dans la chambre d’étuvage. Chaque chambre peut contenir 8
ballettes ou 3 tonnes. Après l’introduction des ballettes dans la chambre, la chaudière
injecte la vapeur d’eau à une pression de 2 bar et une température entre 45 °C à 65 °C
et une teneur en eau à 80 % dans la conduite, la vapeur d’eau sort dans les trous de la
conduite et contacte avec la surface extérieure des dattes pour augmenter la teneur en
eau des dattes [14].
II -1-6 Applications industrielles
Les pratiques industrielles utilisent des traitements hydrothermiques des
dattes qui varient d’un pays à l’autre entre l’eau, la vapeur ou la combinaison des deux.
En Algérie la pratique actuelle menée par quelques industriels fait coupler
entre un trempage à l’eau de 2 à 6 heures suivant l’humidité initiale des dattes
puis un égouttage suivi d’un étuvage à la vapeur à des températures autour de 60°C
sous ambiance confinée. L’étuvage se fait dans des tunnels recevant de l’eau
14
chaude dans un système d’ailettes faisant le tour avec un conduit troué qui sert de
générateur de vapeur. L’air est ventilé par un conduit qui arrive à travers le mur
permettant l’homogénéisation du milieu. Il sert aussi pour agent de séchage enfin du
procédé. Sorties de cette opération, les dattes sont refroidies à l’ambiance puis
emballées suivant les normes d’exportation [3].
II-2 Mesure de qualité et méthodes d’analyse adoptées
II-2-1 Mesure de texture (État mécanique)
Est une qualité composite résultant de la combinaison de plusieurs facteurs tels
que la turgescence et les composantes structurelles des tissus et des cellules. Toute
procédure donnée d’évaluation physique ne peut fournir qu’une indication limitée de
ces propriétés texturales. La plupart des instruments courants de mesure de la texture
déterminent des aspects tels que la compressibilité, la déformation ou la rupture de
l’échantillon testé [15].
On peut mesurer à l’aide d’un analyseur rhéologique de texture de type TAXTi (XT rad,
Rheo) [3].
II-2-2 Mesure de couleur
Le principe de cette méthode de mesure est basé sur l’expression de la
perception de la couleur qui suppose une évaluation, une description et un moyen de
communiquer les résultats de façon systématique. On utilise à cette fin une échelle
colorimétrique ou un colorimètre exemple colorimètre Minolta (CR-200 ou CR-100)
[15].
II-2-3 Mesure de teneur en eau
La détermination de la teneur en eau, donc de la masse sèche, des
échantillons traités est faite par la méthode des pesées successives jusqu’à stabilisation
de la masse. La perte de masse d'un échantillon de 3 g de datte (pesé sur une
balance de précision à 10-4
gramme près) a été mesurée après un séjour de 64 heures
dans un four ventilé réglé à 105°C. La teneur en eau a été exprimée en kilogramme
d’eau par kilogramme de matière sèche. (Boubekri. A 2010) [3].
15
Chapitre III : Etude expérimentale : Matériels et méthodes
III .1 Introduction
Le travail expérimental effectué dans notre étude fait intervenir une
combinaison entre deux opérations l’hydratation par trempage à l’eau chaude et
l’étuvage en ambiance riche en vapeur. L’objectif de la procédure est d’étudier l’effet
du trempage sur l’opération de l’étuvage des dattes Deglet Nour sèches (catégorie dite
« Frezza ») en vue de rechercher des meilleures conditions pour les deux opérations
conduisant à un meilleur état de qualité du produit.
Dans ce chapitre nous allons présenter le matériel à utiliser dans les essais
expérimentaux ainsi que la logique suivie pour la mise au point de la méthode
expérimentale adoptée pour l’hydratation et l’étuvage.
Les échantillons de dattes utilisés pour les essais ont été achetés fraîches
(catégorie dite "Frezza" ou "Saifi") dont la récolte est originaire de la région de
Oued-Righ (Oasis du sud-est algérien). Le choix de cette variété se justifie par son
abondance au niveau du marché national, sa qualité gustative et sa facilité de
conservation (dattes sèches).
III-2 Procédure expérimentale
III-2-1 Préparation des échantillons
Au laboratoire, les échantillons ont été assortis dans des lots de fruits
homogènes avec des dimensions moyennes uniformes. Ils ont été alors répartis dans
des lots homogènes de 75 dattes pour chaque essai ; cinq dattes ont été gardées pour
des mesures de teneur en eau à l'état initial. Les fruits clairs non brunis ont été
choisis, scellés dans des sacs en plastique, et stockés au froid de +4C. Les fruits déjà
bruns ou physiquement endommagés ont été rejetés.
III-2-2 Matériels utilisés
Le matériel utilisé dans les différents essais pratiqués est exposé dans ce qui suit.
1- Bain thermostaté réglable en température : Le bain est partiellement rempli en
eau distillée et réglé sur la température d’hydratation choisie.
Figure III-1 Bain marie rempli à l’eau distillée
16
2- Balance METLLER AE200 de précision 10-4
grammes près pour mesurer les poids
des échantillons
3- Balance de KERN de précision 10-5
grammes près pour mesurer les poids des
échantillons
4- Etuve ventilée de dessiccation réglée à 105°C pour réaliser les essais des mesures de
la teneur en eau.
5- Colorimètre type Minolta CR-400 pour mesurer la couleur des échantillons étuvés.
6- Etuve régulée de type (BINDER) : permet d’offrir une ambiance réglable en
température et humidité relative. Dans nos essais nous avons réglé la consigne à 90%
avec différentes températures.
- Mise en service de l’appareil d’étuvage
La mise en marche se fait par action du commutateur principal situé en-dessous du
régulateur triangle
Figure III-2 Appareil d’étuvage
Figure III-3 Chambre climatique KBF
La chambre climatique KBF (chambre d’étuvage) est prévue pour effectuer des cycles
précis de température et d’humidité sous des conditions climatiques constantes pendant
des longues durées.
Le domaine de température s’étend de -10°C à 100°C, le domaine d’humidité de
10%RH à 90% RH.
17
L’appareil associée avec deux réservoirs un pour alimenter l’appareil en eau nécessaire
à la génération de vapeur et l’autre pour le système d’évacuation.
III-2-3 Mise au point des méthodes de trempage et étuvage
III-2-3-1 Mode de réhydratation des échantillons (prétraitement)
Pour chaque température d’hydratation on trempe 4 échantillons de Deglet Nour
sèche, de 05 dattes chacun, dans le bain marie partiellement rempli par de l’eau distillée
et réglé à la température d’hydratation de 30°C pendant 02 durées différentes 4h et 6h.
Après chaque hydratation on laisse les échantillons égoutter sur du papier absorbant,
pendant toute la nuit pour éliminer l’eau de surface et permettre une homogénéisation
de l’humidité dans ce temps de relaxation. Le poids des échantillons mesuré à l’aide
d’une balance de précision (10-5
grammes près) avant d’être étuvés.
III-2-3-2 Choix de la méthode d’étuvage
a) Variantes possibles
Le non disponibilité d’études antérieures expliquant le mode opératoire utilisé
pour l’étuvage des dattes ou de fruits similaires nous a conduits à mettre à l’épreuve de
discussion et comparaison trois variantes de méthodes proposées pour en choisir la plus
convenable à nos conditions de travail.
Première méthode : C’est une méthode de pesée directe avec un montage spécial
nécessitant une perforation qui traverse le dessus de l’étuve. Cette méthode présente des
inconvénients tels que :
- Le problème de frottement dans le trou de passage du fil supportant le produit et
connecté à la balance.
- La ventilation à l’intérieure de l’étuve ce qui provoque une perturbation de la pesée
due à la non stabilité de balance.
- Problème de fiabilité des composants électronique à cause d’humidité en cas où on
opterait à la solution d’introduire la balance dans la chambre d’étuvage.
Vus les problèmes de mise en œuvre de cette première méthode nous avons déjà décidé
de l’écarter de notre procédure expérimentale. Il nous reste donc de discuter et comparer
les deux autres méthodes.
-Deuxième méthode : Cette méthode consiste à introduire un lot de 50 dattes répartis
sur dix échantillons initialement pesés et disposés par un ordre permettant de faire des
prélèvements successifs sur des intervalles de temps prédéfinis. A chaque prélèvement
l’échantillon de 05 dattes est repesé de nouveau. L’évolution de la prise en eau est alors
18
observée à travers la variation de la différence de masse rapportée à la masse initiale de
chaque échantillon.
-Troisième méthode : Dans cette méthode on travaille sur un même échantillon de 05
dattes lequel est initialement pesé, introduit dans l’étuve régulée puis ressorti, repesé et
réintroduit en étuve sur des intervalles de temps jusqu’à la fin de l’expérience.
Dans cette partie du travail nous avons effectué une série d’essais de mise au point
utilisant la deuxième et la troisième méthode, ci-dessus exposées, afin de faire le choix
le plus convenable. En effet nous avons effectué un étuvage pendant 09 heures ; chaque
heure des échantillons de 05 dattes ont été prélevés et pesés. Les conditions opératoires
de ces essais sont rassemblées sur le tableau III.1 ci-dessous.
Tableau III.1 Les essais de choix de protocole d’étuvage
Essai Température
d’hydratation
Durée d’hydratation Conditions d’étuvage
01(méthode 03) 30°C 04 heures Température 55°C
Humidité relative 90%
Temps d’étuvage 9h
02 (méthode 02) 30°C 04 heures
03 (méthode 03) 30°C 06 heures
04 (méthode 02) 30°C 06 heures
b) Observation de l’allure de prise en masse
Afin de permettre une comparaison correcte nous avons présenté des tracés de la
variation de Δm/m0 en fonction du temps de séjour en étuve, où Δm dénote la
différence de masse de l’échantillon après et avant étuvage et m0 la masse de
l’échantillon hydraté par trempage, en grammes). Sur la figure III.4-a nous avons
représenté les courbes relatives aux essais 01 et 02, pour un prétraitement de 04h de
trempage, correspondants aux méthodes 03 et 02 respectivement. De même sur la figure
III.4-b nous avons montré le taux Δm relativement aux essais 03 et 04 correspondants
aux mêmes méthodes respectives. Nous pouvons aisément constater que pour les deux
durées de prétraitement par trempage l’allure de la courbe de prise en masse est plus
régulière dans le cas de la technique d’échantillon unique, soit la troisième méthode ci-
dessus exposée. D’autre part la perturbation observée dans le cas de la deuxième
méthode peut être expliquée par la diversité biologique du produit.
19
Figure III.4 Taux de prise en masse en fonction du temps d’étuvage par les deux méthodes
(a) essais 1 et 2 (b) essais 3et 4
c) Choix de la méthode d’étuvage :
Sur la base des observations précédentes nous avons décidé d’adopter la procédure
d’étuvage selon la troisième méthode consistant à suivre la prise en masse sur un
échantillon unique de 05 dattes préhydratées par trempage à l’eau distillée.
III-2-4 Expériences : taches préparatoires et prises de mesures
III-2-4-1 Hydratation par trempage (le prétraitement) :
Les échantillons sont trempés dans le bain marie partiellement rempli à l’eau
distillée et réglé à la température d’hydratation (30°C, 35°C et 40°C) durant six heures,
et à 30°C et 35°C pendant 3 heures puis 4 heures puis 5 heures et à 30°C pendant huit
heures. Tableau III.2
III-2-4-2 Egouttage : après chaque hydratation on laisse les échantillons égouttent à
l’ambiance pendant tout la nuit pour éviter les gouttelettes d’eau sur la surface des
dattes.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 2 4 6 8 10Δ
m/m
0 e
n (
%)
Temps d'étuvage (heures)
(a) Prise en masse . Cas d'essais 1 et 2 12
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
(b) Prise en masse . Cas d'essais 3 et 434
20
III-2-4-3 Etuvage
A l’aide d’une étuve de type BINDER automatiquement régulée nous avons
utilisé la consigne de 90% d’humidité relative pour tous les essais d’étuvage et variant
les températures entre les valeurs de 55°C, 60°C et 65°C. L’ambiance confinée de
l’étuve étant hautement humide, il se produit un mécanisme de diffusion de vapeur à
travers la surface des dattes et le taux de prise en masse de celles-ci est observé en
faisant des pesées à intervalles réguliers de temps. A cet effet le même échantillon de 05
dattes est, à chaque fois, ressorti pesé et réintroduit dans l’étuve. Un récapitulatif des
essais d’étuvage est donné par le tableau III-2.
Tableau III-2 : Récapitulatif des essais d’hydratation et d’étuvage
Numéro d’essai
Conditions d’hydratation Température
d’étuvage
Nombre d’essai
Température Durée
1 30°C
06 heures
55°C et 60°C
2
2 35°C 2
3 40°C 2
4 30°C
03 heures
55°C et 60°C
2
5 35°C 2
6 30°C
04 heures
55°C
1
7 35°C 1
8 30°C
05 heures
55°C et 60°C
2
9 35°C 2
10 30°C 08 heures 55°C et 60°C 2
III-2-4-4 Mesure des poids : les poids des échantillons hydratés sont mesurés à l’aide
d’une balance de précision (10-5
grammes près) on mesure la masse de chaque
échantillon hydraté (m0) puis la masse de celui-ci au cours de l’opération d’étuvage.
III-2-4-5 Mesure de la teneur en eau
La mesure de la teneur en eau des échantillons, hydratés par trempage à l’eau
distillée, est faite par la méthode de dessiccation par séjour en étuve ventilée réglée à
105°C. Cette méthode est mise au point par les pesées successives jusqu’à poids
constant de l’échantillon. Le protocole suivi pour la mesure des teneurs en eau est le
suivant :
21
- Etiquetage d’un récipient vide (par exemple, une coupelle en papier
aluminium), le peser sur une balance METLLER AE200 (± 0,0001) et en
enregistrer le poids (A)
- Placer approximativement 3-5 g d’échantillon frais de pulpe broyé dans le
récipient et en enregistrer le poids (B). Tel que (B) : la masse humide de
l’échantillon avec récipient.
- Placer les échantillons dans une étuve ventilée à 105°C pendant deux jours,
soit 48 heures.
- Récupérer les échantillons de l’étuve, puis les laisser refroidir à la
température ambiante
- Peser de nouveau le poids de l’échantillon (C). Tel que (C) : la masse
sèche de l’échantillon avec récipient.
- Calculer le taux d’humidité et la teneur en matière sèche :
Taux d’humidité (%) = [(masse humide – masse sèche)/masse humide] *100
= (B-C)/ (B-A)*100.
Teneur en matière sèche (%) = 100 - (taux d’humidité).
Les résultats de la procédure de mesure des teneurs en eau pour les différents
échantillons prétraités par trempage sont donnés sur le tableau III-3 sachant que la
mesure faite sur un échantillon de datte sèche avant prétraitement a donné une teneur en
eau initiale de 13,497% à base humide.
Tableau III-3 Les teneurs en eau à base humide des échantillons hydratés à différentes
conditions
La température
La durée
30°C 35°C 40°C
Teneur en eau (%) Teneur en eau (%) Teneur en eau (%)
1h 19,2325 15,87 17,85
2h 19,9425 18,595 19,875
3h 20,0175 18,975 21,045
4h 20,4445 19,4675 21,775
5h 22,2875 21,89 21,79
6h 21,95 23,365 24,6825
7h 23,6625 24,1
8h 24,33
22
Tableau III-4 Les teneurs en eau à base sèche des échantillons hydratés à différentes
conditions
La température 30°C 35°C 40°C
La durée
Teneur en eau (%) Teneur en eau (%) Teneur en eau (%)
1h 23,8121 18,8636 21,7285
2h 24,91022 22,8425 24,8049
3h 25,0273 23,41869 26,654
4h 25,6984 24,1734 27,8363
5h 28,67942 28,024507 27,8608
6h 28,12299 30,4886 32,7712
7h 30,99721 31,7523
8h 32,15276
23
Chapitre IV : Résultats et discussions
IV -1 Introduction
Dans ce chapitre nous allons présenter et discuter les résultats obtenus des
différentes expériences conduites dans notre étude expérimentale consistant à examiner
les effet des paramètres et conditions (température et durée) du trempage à l’eau sur les
mécanismes de prise en mase par étuvage des dattes Deglet Nour sèches (catégorie
frezza), ainsi que les aspects qualité observés dans ces traitements. A travers ces
résultats nous essayerons de retrouver des conditions optimales de prétraitement
permettant de conduire à un produit de meilleure qualité en fin de l’opération d’étuvage.
IV-2 Effet de la température d’hydratation sur l’étuvage
Sur la figure IV-1 nous avons présenté les courbes d’évolution de la prise en masse
rapportée à la masse initiale Δm/m0 en fonction du temps d’étuvage pour les
échantillons hydratés à même durée à différentes températures et sous les mêmes
conditions d’étuvage. On note que Δm indique, à chaque instant, la différence entre la
masse actuelle de l’échantillon étuvé et sa masse initiale en fin du prétraitement de
trempage. Rappelons que la durée d’étuvage était de 10 heures pour tous les essais
tandis que le traitement par trempage était pratiqué pour des durées différentes.
Figure IV.1 Variation de Δm/m0 en fonction du temps d’étuvage après une hydratation à 30°C,
35°C et 40°C pendant six heures
L’analyse des résultats de la figure IV-1 montre un classement inverse du gain en
humidité par étuvage avec température d’hydratation par trempage ; la prise en masse
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 2 4 6 8 10 12
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation pendant 6
heures, étuvage à 55°C
35°C
40°C
30°C
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
2,8
3,3
3,8
0 2 4 6 8 10 12
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation pendant 6
heures, étuvage à 60°C
35°C
40°C
30°C
24
maximale était observée à 30°C ce qui laisse penser que la température d’hydratation
n’a pas un effet majeur sur le mécanisme d’étuvage en cas de temps d’hydratation peu
élevé. En effet on peut voir la variation de Δm/m0 est donnée par des courbes presque
linéaires avec des pentes presque égales. Sur cette constatation on peut dire qu’en cas
d’une hydratation à durée peu élevée (6h) la température de trempage 30°C pourrait
suffire pour suivre l’opération d’étuvage. Cette situation peut être justifiée par l’effet
connu de la température sur les mécanismes de diffusion massique. En fait la diffusion
d’eau a augmenté avec les températures d’hydratation à 35°C et 40°C et par suite
l’aptitude d’absorption d’eau en vapeur par étuvage diminue.
Dans la figure IV-2 Nous avons rassemblé sur les mêmes courbes la succession des
opérations d’hydratation par trempage et le gain en humidité par étuvage. Cette méthode
de représenter nous a permis de constater que le gain en humidité acquis par le fruit est
en grande partie dû à la diffusion liquide-solide (trempage à l’eau) et que la prise en
masse lors de l’étuvage est plutôt complémentaire. Sachant que l’opération d’étuvage
est plus couteuse en matière de consommation énergétique on peut dire l’effet de
l’étuvage serait plutôt destiné aux changements biochimiques en relation avec la qualité
finale du produit tels que le brunissement et l’inversion des sucres respectivement
responsables de la couleur et de l’état de mécanique de la texture (dur ou ramolli).
Figure IV-2 : Evolution de la teneur en eau sous l’hydratation (à 30°C, 35°C et 40°C) suivie de
l’étuvage à 55°C et 60°C
Sur les figures IV-3, IV-4 et IV-5 nous avons représenté la variation de Δm/m0 en
fonction du temps pour un étuvage effectué à 55°C et 60°C. Les échantillons utilisés ont
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Ten
eur
en e
au e
n (
%)
Temps de réhumidification en
(heures)
Hydratation pendant 06H + étuvage
à 60°C pendant 10h
30°C
35°C
40°C
Hydratation Etuvage12
14
16
18
20
22
24
26
28
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Ten
eur
en e
au e
n (
%)
Temps de réhumidification en
(heures)
Hydratation pendant 06H + étuvage
à 55°C pendant 10h
30°C
35°C
40°C
Hydratation Etuvage
25
été trempés à 30°C puis à 35°C durant 3, 4 et 5 heures. Nous pouvons voir que pour
toutes les durées appliquées lors du prétraitement (3h, 4h et 5h) la prise en masse
maximale était observée à 35°C et plus faible pour 30°C. Il semble fort probable qu’on
assiste ainsi à un phénomène intéressant qui traduit que l’effet du trempage à faible
températures (30°C et 35°C) pour des courtes durées (inférieures à 6h) est moins
influant sur perméabilité de la peau de dattes ce qui justifie que dans cette situation
(peau faiblement perméable) seul l’effet de la température qui influe la diffusion
liquide-solide ou vapeur-solide comme c’est la relation logique entre la température et
la diffusion massique. Par ailleurs nous pouvons avancer la conclusion que d’un point
de vue industriel il serait préférable et plus économique d’élever les durées de trempage
au-delà de 6h ce qui permettrait des modifications structurales sur la peau de datte et
faciliterait la diffusion vapeur-solide favorable aux phénomènes de maturation.
Figure IV-3 Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage effectué à 55°C et 60°C
après une hydratation pendant 3h à 30°C et 35°C
Figure IV-4 Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage effectué à 55°C, après une
hydratation pendant 4h à 30°C et 35°C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation pendant 3h et étuvage
à 60°C
30°C
35°C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation pendant 3h et étuvage à
55°C
30°C
35°C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 2 4 6 8 10
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation pendant 4h et étuvage à 55°C30°C
35°C
26
Figure IV-5 : Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage effectué à 55°C et 60°C
après une hydratation pendant 5h à 30°C et 35°C
IV-3 Effet de la durée d’hydratation sur le mécanisme d’étuvage
Afin d’étudier l’influence de durée d’hydratation sur le mécanisme d’étuvage nous
avons présenté les variations de Δm/m0 en fonction du temps d’étuvage pour les
échantillons hydratés à température fixe (30°C ou 35°C) et pendant des durées
différentes (figure IV-6)
Figure IV-6 Variation de Δm/m0 en fonction de temps d’étuvage après une hydratation à 35°C
durant des durées différents (3h, 4h, 5h, 6h et 8h)
D’après la figure IV-6 on observe que les meilleurs résultats d’étuvage sont obtenus par
un ordre décroissant avec la durée d’hydratation ce qui permet de conclure que le temps
d’hydratation a une influence dépendante de la température d’hydratation telle que plus
la température est importante plus la durée est courte. Alors pour hydrater les dattes en
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 5 10
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation pendant 5h et étuvage à
60°C30°C
35°C
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 5 10
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation pendant 5h et étuvage
à 55°C 30°C
35°C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 2 4 6 8 10
Δm
/m0
en
(%
)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation à 30°C et étuvage à 60°C 08H
06H
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 2 4 6 8 10
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation à 35°C étuvage à
55°C 3H4H5H6H
27
meilleures conditions avec influence positive sur l’étuvage nous devons jouer sur la
durée et la température de trempage.
Figure IV-7 Evolution de la teneur en eau pour différentes durées d’hydratation + étuvage
Sur cette la figure IV-7 on peut observer que la teneur en eau varie dans le même sens
croissant avec durée d’hydratation. Cela peut etre expliqué par le fait que la durée de
trempage permet à l’échantillon d’absorber le maximum d’eau. D’autre part le
prétraitement de trempage température et durée suffismmant importants assure une plus
grande perméabilité de la peau et il en résulte une diffusion vapeur-solide plus
importante en phase d’étuvage.
IV-4 Effet de la température d’étuvage
Pour examiner l’effet de la température d’étuvage sur le gain en eau nous avons faits
une comparaison entre les essais faits dans les mêmes conditions d’hydratation mais à
différentes températures d’étuvage (figure IV-8)
Figure IV-8 Variation de Δm/m0 en fonction du temps dans les deux cas de températures
d’étuvage (55°C et 60°C)
12
14
16
18
20
22
24
26
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617
Ten
eur
en e
au e
n (
%)
Temps de réhumidification en (heures)
Hydratation à 35°C + étuvage à 55°C 03h
04h
05h
06h
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 2 4 6 8 10
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation à 30°C durant 8 heures 55°C
60°C
28
Figure IV-9 Variation de Δm/m0 en fonction du temps dans les deux cas de température
d’étuvage (55°C et 60°C) après hydratation à 30°C et à 35°C pendant 6 heures
Figure IV-10 Variation de Δm/m0 en fonction du temps d’étuvage dans les deux cas de
température d’étuvage (55°C et 60°C) après hydratation à 30°C et à 35°C pendant 3 heures
D’après les trois figures IV-8, IV-9 et IV-10 on observe que conservant les mêmes
conditions d’hydratation par trempage le meilleur gain en étuvage est toujours obtenu à
60°C soit la plus grande température consignée à l’étuve. Ceci est physiquement
explicable par l’effet de la température qui permet d’accélérer la diffusion vapeur-
solide.
IV -5 Qualité de la datte étuvée
IV-5-1 Teneur en eau
Les teneurs en eau des échantillons traités à différents conditions d’hydratations
et d’étuvage sont donnés dans le tableau suivant, tableau IV-1
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 2 4 6 8 10 12
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage (heures)
Hydratation à 35°C pendant 6 h
55°C
60°C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 2 4 6 8 10 12
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage (heures)
Hydratation à 30°C pendant 6 h
55°C
60°C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 3 6 9
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage en (heures)
Hydratation à 35°C pendant 3 h
55°C
60°C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 3 6 9
Δm
/m0
en (
%)
Temps d'étuvage (heures)
Hydratation à 30°C pendant 3h
55°C
60°C
29
Tableau IV-1 Teneur en eau à base humide des échantillons étuvés
Conditions
d’étuvage
Température
d’hydratation
Durée
d’hydratation
Teneur en
eau (%)
après
l’étuvage (à
base
humide)
Temps
d’étuvage
(h)
Temps
d’étuvage
pour avoir
teneur en
eau 26% (à
base
humide)
55°C
30°C
3h 22,030 8
4h 21,862 8
5h 23,810 8
6h 23,543 10
8h 25,770 10
35°C
3h 21,199 8
4h 21,547 8
5h 23,600 8
6h 25,052 10
60°C
30°C
3H 22,224 8
4H 21,862 8
5H 23,718 8
6H 25,048 10
8H 26,939 10 5 heures
35°C
3H 21,784 8
4H 22,227 8
5H 24,236 8
6H 26,846
10 7 heures
L’analyse des résultats du tableau précédent permet de choisir les conditions optimales
de travail sous les quelles les échantillons puissent atteindre la teneur en eau standard
environ 26% (à base humide). Ces conditions peuvent être définies comme :
Une hydratation à 30°C pendant 8 heures suivie par un étuvage durant 5 heures à
60°C.
IV-5-2 Couleur des échantillons étuvés
La quantification des changements de couleur des échantillons traités a été
déterminée en utilisant un colorimètre Minolta CR-400 permettant l’acquisition
automatisée des Paramètres L, a, b, dans le système Hunter-Lab. Où L représente le
paramètre d’échelle Noir/blanc, a le paramètre d’échelle rouge/vert et b le paramètre
d’échelle jaune/bleu. Pour chaque échantillon, les paramètres de couleur de la surface
de cinq différentes dattes entières ont été mesurés (à raison de 15 mesures par fruit) puis
ramenés à une moyenne. Le changement de couleur global est alors exprimé par la
30
quantité ΔE dite distance de couleur. ΔE est calculée en utilisant l’équation (1), où L0,
a0 et b0 se rapportent aux valeurs de couleur mesurées pour un échantillon de quinze
dattes de variété Deglet-Nour commercialisée au rang de premier choix.
∆𝐸 = ∆𝐿2 + ∆𝑎2 + ∆𝑏2………………. (1)
Afin d’évaluer l’effet de l’étuvage sur l’évolution de la couleur des dattes nous avons
choisi d’utiliser la distance de couleur ∆E comme paramètre de distinction entre les
différents états. Les mesures de référence étant les suivants : L0=27,62, a0=8.89 et
b0=9.36. Le calcul de la distance de couleur ∆E a été fait sur la base des valeurs
moyennes calculées sur 15 mesures faites pour chaque échantillon. Plus ∆E est petit
plus le produit s’approche de la meilleure qualité. Les valeurs de ∆E ainsi calculées sont
données par la figure IV.11. Le tableau IV.2 donne la correspondance entre le numéro
d’échantillon traité et le type de traitement appliqué.
Tableau IV-2 Type de traitement par échantillon pour mesure de couleur
Echantillon N° Conditions de traitement (trempage + étuvage)
Trempage Etuvage
1 6h à 40°C 10h à 60°C et HR 90%
2 5h à 35°C 7h à 60°C et HR 90%
3 8h à 30°C 9h à 55°C et HR 90%
4 4h à 35°C 8h à 55°C et HR 90%
5 5h à 30°C 8,5h à 55°C et HR 90%
6 3h à 30°C 8h à 60°C et HR 90%
7 3h à 30°C 8,5h à 55°C et HR 90%
8 5h à 30°C 8h à 60°C et HR 90%
31
Figure IV-11 Variations de la distance de couleur pour différents échantillons de dattes étuvées
Les résultats obtenus pour les mesures de couleur relatives aux différents essais
d’étuvage montrent que dans l’ensemble la couleur des dattes s’éloigne de celle d’un
bon échantillon selon l’appréciation visuelle du consommateur. Toutefois il est
important de noter que toutes ces valeurs de la distance de couleur ∆𝐸 ont été prises sur
des échantillons après 10 heures d’étuvage. Autrement dis il serait plus intéressant de
faire des mesures de couleur sur différents intervalles de temps d’étuvage afin de
pouvoir définir le cas optimal pour la couleur et puis d’évaluer les autres paramètres de
qualité de ce même échantillon notamment s’il est bien proche de la teneur en eau
standard pour le stockage et la commercialisation de cette variété de dattes, soit 0.35 kg
eau / kg matière sèche (environs 26% à base de matière humide).
12
12,5
13
13,5
14
14,5
15
15,5
16
16,5
1 2 3 4 5 6 7 8
Dis
tance
de
coule
ur
(ΔE
)
Echantillons traités
∆E
32
Conclusion
Le travail expérimental que nous avons effectué dans le cadre de cette étude
concerne l’effet du prétraitement, par trempage à l’eau à différentes températures et
différentes durées, sur l’opération d’étuvage des dattes Deglet Nour de catégorie frezza
dans un objectif de trouver les conditions optimales de prétraitement et ses impacts sur
l’étuvage des points de vue comportement physique et évolution de la qualité.
L’ensemble des résultats issus des différents essais expérimentaux nous ont permis de
ressortir les conclusions suivantes :
La méthode expérimentale la plus appropriée pour les tests d’étuvage est par
l’utilisation d’un seul échantillon de 05 dattes sorties et réintroduites dans l’étuve à
intervalles de temps prédéfinis.
Les meilleures conditions pour réhumidifier les dattes sèches ont été définies par
une hydratation à 30°C pendant 8 heures suivie par un étuvage à 60°C, HR90%
pendant 5 heures.
L’évolution de la teneur en eau des échantillons traités par un traitement hydro-
thermique (hydratation suivie par un étuvage) est plus rapide dans le cas du
trempage à l’eau que dans le cas de l’étuvage.
La température d’étuvage joue un rôle important dans l’accélération de la prise en
masse au cours de l’étuvage.
La mesure de couleur sur différents intervalles de temps d’étuvage serait plus
intéressante pour définir le cas optimal pour la couleur avant d’évaluer les autres
paramètres de qualité.
33
BIBLIOGRAPHIES
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