Kinetic Modeling of Convective and Microwave Drying of Potato Peels and Their Effects on Antioxidant Content and Capacity

Abstract

Cette étude porte sur les propriétés de séchage et se concentre sur la cinétique de séchage des pelures de pommes de terre (PP) par deux procédés : le séchage par convection (SC) à différentes températures (40, 60, 80, 100 et 120 °C) et le séchage par micro-ondes (SM) à différentes puissances (200, 400, 600 et 800 W). L’efficacité des procédés utilisés a été évaluée en termes de teneur et de capacité antioxydantes. Au total, 22 modèles mathématiques ont été élaborés pour prédire la cinétique de séchage, et le meilleur modèle a été sélectionné sur la base des valeurs de R² les plus élevées et des valeurs de χ² et de RMSE les plus faibles . Le modèle de Sledz s'est avéré le plus approprié pour les deux méthodes, avec des valeurs de R² comprises entre 0,9995 et 0,9999, un χ² de 0,0000 et une RMSE comprise entre 0,0054 et 0,0030 pour la CD. Les résultats obtenus pour la MD étaient les suivants : R² compris entre 0,9829 et 0,9997, χ² compris entre 0,0000 et 0,0010, et RMSE comprise entre 0,0304 et 0,0053. Les vitesses de séchage optimales (DR) du PP ont été obtenues à une température de 120 °C et une puissance de 600 W, correspondant respectivement à 0,05 et 0,20 kg d'eau/kg de matière sèche/min. Une explication possible réside dans la diminution de l'absorption du PP lors du séchage, due à la baisse de sa teneur en humidité, ce qui a entraîné une réduction du taux de séchage. La consommation énergétique des deux procédés a été évaluée et s'est avérée augmenter avec la température ou la puissance. Le procédé micro-ondes a permis de réduire le temps de séchage, de consommer moins d'énergie et d'obtenir une efficacité de séchage supérieure à puissance modérée par rapport au procédé par convection. De plus, le procédé micro-ondes a mieux préservé les antioxydants que le procédé par convection et a amélioré la capacité antioxydante. Par conséquent, le procédé micro-ondes proposé pour le séchage du PP est recommandé pour ses applications potentielles dans divers domaines, notamment l'industrie agroalimentaire.