N (FR)Freinte d’aliments à tissus cellulaires au cours du séchage à l’air

Citation

Nguyen, T.K., Mondor, M. and Ratti, C. (2018), Shrinkage of cellular food during air drying, Journal of Food Engineering, 230, 8-17.

Résumé en langage clair

La freinte d’échantillons de pomme de terre et de carotte (en cylindres et en tranches) a été mesurée au cours du séchage par convection à une température de l’air de 25, de 55 ou de 65?°C et à une vitesse de l’air de 1,6 ou 0,5?m/s. La teneur en humidité initiale des échantillons en tranches, lesquelles avaient été prélevées à différents endroits sur les racines de carotte et les tubercules de pomme de terre, a été déterminée. La structure des tranches de pomme de terre qui ont été prélevées sur les parties externes et centrales de tubercules a été analysée à l’aide d’un microscope électronique à balayage (MEB).La température de transition vitreuse (Tg) était d’environ 50 °C pour la pomme de terre séchée (0,021?kg/kg dm) et de 40?°C pour la carotte séchée (0,005?kg/kg dm), données qui indiquent que la pomme de terre et la carotte seront dans un état caoutchouteux pendant toute la durée d’un séchage à 65?°C. Nous avons observé la transition vitreuse des échantillons à la fin du séchage à une température de l’air de 25?°C. Les teneurs en humidité initiales des tissus de carotte prélevés dans les parties externes et centrales des racines étaient identiques. Toutefois la teneur en humidité initiale des tissus de pomme de terre prélevés au centre des tubercules était plus élevée dans celle des tissus des parties externes. Les images MEB ont révélé que les cellules tissulaires des parties externes des tubercules avaient un volume plus petit et qu’elles contenaient plus d’amidon que les cellules centrales, ce qui indique une corrélation entre les caractéristiques structurelles des cellules et leur contenu initial en solides.Pour toutes les conditions de séchage utilisées dans la présente étude, la freinte des échantillons de carotte (cylindriques et tranches) montre une relation linéaire avec la teneur en humidité au cours du séchage. Cependant, dans les courbes de freinte des échantillons cylindriques de pomme de terre, on observe une modification de la pente en fonction de la teneur en humidité au cours du séchage. Dans les courbes des échantillons de tranches de pomme de terre, seuls les échantillons qui avaient une teneur en humidité initiale inférieure à 5,5?±?0,5?kg eau/kg dm ont affiché une modification de pente semblable, la courbe des autres échantillons de tranches étant rectiligne sur toute la gamme de teneurs en humidité. Dans les conditions opérationnelles de la présente étude, la température et la vitesse de l’air n’ont eu aucune incidence sur le comportement de freinte des échantillons de carottes et de pommes de terre. Nous n’avons constaté aucune incidence significative de la transition vitreuse sur la freinte des échantillons de carottes et de pommes de terre, et si ce facteur devait avoir une incidence, celle-ci serait mineure. Les différences de teneur en amidon, de structure des tissus cellulaires ainsi que leurs relations avec les propriétés mécaniques des matières étudiées peuvent expliquer les différences de comportement de freinte qui ont été observées dans la présente étude.

Résumé

La freinte d’échantillons de pomme de terre et de carotte (en cylindres et en tranches) a été mesurée au cours du séchage par convection à une température de l’air de 25, de 55 ou de 65?°C et à une vitesse de l’air de 1,6 ou 0,5?m/s. La teneur en humidité initiale des échantillons en tranches, lesquelles avaient été prélevées à différents endroits sur les racines de carotte et les tubercules de pomme de terre, a été déterminée par gravimétrie et dans une étuve à vide à 60°C. La structure des tranches de pomme de terre qui ont été prélevées sur les parties externes et centrales de tubercules a été analysée à l’aide d’un microscope électronique à balayage (MEB).La température de transition vitreuse (Tg) était d’environ 50 °C pour la pomme de terre séchée (0,021?kg/kg dm) et de 40?°C pour la carotte séchée (0,005?kg/kg dm), données qui indiquent que la pomme de terre et la carotte seront dans un état caoutchouteux pendant toute la durée d’un séchage à 65?°C. Nous avons observé la transition vitreuse des échantillons à la fin du séchage à une température de l’air de 25?°C. Les teneurs en humidité initiales des tissus de carotte prélevés dans les parties externes et centrales des racines étaient identiques. Toutefois la teneur en humidité initiale des tissus de pomme de terre prélevés au centre des tubercules était plus élevée dans celle des tissus des parties externes. Les images MEB ont révélé que les cellules tissulaires des parties externes des tubercules avaient un volume plus petit et qu’elles contenaient plus d’amidon que les cellules centrales, ce qui indique une corrélation entre les caractéristiques structurelles des cellules et leur contenu initial en solides.Pour toutes les conditions de séchage utilisées dans la présente étude, la freinte des échantillons de carotte (cylindriques et tranches) montre une relation linéaire avec la teneur en humidité au cours du séchage. Cependant, dans les courbes de freinte des échantillons cylindriques de pomme de terre, on observe une modification de la pente en fonction de la teneur en humidité au cours du séchage. Dans les courbes des échantillons de tranches de pomme de terre, seuls les échantillons qui avaient une teneur en humidité initiale inférieure à 5,5?±?0,5?kg eau/kg dm ont affiché une modification de pente semblable, la courbe des autres échantillons de tranches étant rectiligne sur toute la gamme de teneurs en humidité. Dans les conditions opérationnelles de la présente étude, la température et la vitesse de l’air n’ont eu aucune incidence sur le comportement de freinte des échantillons de carottes et de pommes de terre. Nous n’avons constaté aucune incidence significative de la transition vitreuse sur la freinte des échantillons de carottes et de pommes de terre, et si ce facteur devait avoir une incidence, celle-ci serait mineure. Les différences de teneur en amidon, de structure des tissus cellulaires ainsi que leurs relations avec les propriétés mécaniques des matières étudiées peuvent expliquer les différences de comportement de freinte qui ont été observées dans la présente étude.

Date de publication

2018-08-01

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