Conservation des Fruits � Petite �chelle (CTA - ILO - WEP, 1990, 244 p.) CHAPITRE 3. CONSERVATION PAR SECHAGE 3.1 Proc�d� g�n�ral et �chelles de production 3.2 Pr�traitements 3.3 S�chage 3.3.1 Principe 3.3.2 Mat�riel 3.3.3 Cas particuliers 3.4 Post-traitements 3.4.1 Triage 3.4.2 Ressuage 3.4.3 Broyage 3.4.4 Tamisage 3.4.5 Mondage 3.4.6 Conditionnement

Conservation des Fruits � Petite �chelle (CTA - ILO - WEP, 1990, 244 p.)

CHAPITRE 3. CONSERVATION PAR SECHAGE

3.1 Proc�d� g�n�ral et �chelles de production

Le s�chage consiste � �liminer partiellement ou totalement l'eau contenue dans les fruits par l'action combin�e de la chaleur et de la ventilation.

Il provoque divers changements physiologiques (diminution de volume, concentration des sucres, etc.) tandis que certains processus chimiques internes aux fruits sont stabilis�s, ce qui conf�re aux produits une meilleure aptitude au stockage et une dur�e de conservation beaucoup plus longue.

En r�gle g�n�rale, la teneur en eau r�siduelle des fruits s�ch�s ne doit pas d�passer 23-24 pour cent. (Les fruits d�shydrat�s destin�s � �tre r�duits en farine doivent avoir une humidit� finale bien plus faible, de l'ordre de 8 � 10 pour cent.)

Le s�chage s'applique � l'�chelle artisanale aussi bien qu'� l'�chelle semi-industrielle, la diff�rence essentielle r�sidant dans le dimensionnement du mat�riel et le type d'�nergie utilis�e. Les s�choirs d�crits dans ce chapitre permettent de traiter de 50 kg � plusieurs tonnes de fruits frais par jour.

Les �tapes successives de la conservation par le s�chage sont sch�matis�es par la figure 29. Elles n'interviennent cependant pas toujours toutes et dans le m�me ordre, selon les fruits.

Figure 29. S�quence g�n�rale des op�rations de conservation par s�chage

Triage
¯
Nettoyage, lavage
¯
Pr�paration des fruits
¯
Blanchiment
ou
Traitement par des agents de conservation
¯

S�chage

¯
Refroidissement
¯
Triage
¯
Ressuage
¯
Autres traitements sp�cifiques
¯
Conditionnement

Tableau 8. Ordre des �tapes de pr�traitement avant s�chage, selon les fruits

Mangues Papayes

Abricots

Pommes

Dattes

Raisins

Kakis

Bananes et plantains (ligne farine)

Bananes

Litchis

Ananas

Figues

Ch�taignes (ligne farine)

Anacardes

Noix de coco (ligne coco r�p�)

Triage

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Nettoyage, lavage

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Epluchage

X

X

X

X

X

X

X

S�parer noix et

D�bourrage

Parage

X

X

X

X

pommes avant lavage

D�coquage

D�noyautage

X

X

Humidification

Epluchage

Ep�pinage

X

Ressuyage

D�coupage en deux

D�coupage

X

X

X

X

X

X

X

Calibrage

Blanchiment

X

X

X

X

X

X

Traitement � la

Traitement par agents de conservation

X

X

X

X

X

X

chaleur

Autres

D�corticage

Pasteurisation Rin�age R�page

3.2 Pr�traitements

Ceux-ci sont n�cessaires pour:

- assurer une bonne qualit� microbiologique des produits finis;
- pr�server les vitamines et les ar�mes des fruits;
- prot�ger les tanins et les colorants naturels contenus dans les fruits;
- favoriser un s�chage aussi homog�ne que possible.

Les pr�traitements ont �t� �tudi�s au chapitre 2. Seuls les compl�ments n�cessaires et sp�cifiques des fruits et de la conservation par le s�chage sont expos�s ici.

L'ordre des �tapes de pr�traitement avant s�chage, selon l'esp�ce fruiti�re envisag�e, est indiqu� au tableau 8.

a) Compl�ments concernant le lavage

Le tableau 9 fournit des pr�cisions � ce sujet. Les lavages en solution alcaline doivent toujours �tre suivis d'un rin�age � l'eau froide.

Tableau 9. Lavage des fruits avant s�chage - Cas particuliers

Fruits	M�thodes et temps de lavage	Liquide utilis�
Mangues, papayes	Trempage quelques minutes	Solution de m�tabisulfite de soude (0,75 g par l d'eau)
Abricots Pommes Noix de coco Ananas Bananes Ch�taignes	Trempage ou aspersion	Eau froide
Dattes	Nettoyage � sec, puis aspersion	Solution d�tergente
Raisins (vari�t�s muscat et blanco)	Trempage 4 s	Soude: 4 � 5,6 g/l eau � 93°C, ou 3 g/l eau � 100°C
(vari�t� sultanine)	Trempage 3 � 6 s ou trempage � froid 30 mn	Soude (� 0,1-0,75%) Solution de 30 g de bicarbonate de soude par l d'eau avec 15 � 20 ml d'huile d'olives
(vari�t� corinthe)	Pas de lavage
Bananes et plantains	3 lavages: une dizaine de minutes	Eau froide Eau ti�de (40-45°C) Eau � 70-75°C
Anacardes	Nettoyage � sec, puis trempage	Eau froide
Figues	Trempage 10 � 15 s	Solution bouillante � 12 g de chaux par litre ou 1% de soude

b) Compl�ments concernant le d�coupage

Les fruits sont coupes en deux, en rondelles, en tranches ou en quartiers, ou laiss�s entiers. L'�paisseur des tranches varie de 7 � 10 mm. Le tableau 10 pr�cise la forme des morceaux d�sir�s.

c) Compl�ments concernant le blanchiment des fruits

Le blanchiment est rarement utilis� pour les fruits en tant que pr�traitement avant le s�chage. On pr�f�re employer des agents de conservation, en particulier le soufre, dont le r�le est similaire � celui du blanchiment.

Le tableau 11 indique les fruits qui sont blanchis et la m�thode utilis�e.

Tableau 10. Modes de d�coupage avant s�chage

Fruits	Modes de d�coupage
Mangues, papayes	Tranches
Abricots	En deux
Pommes	Quartiers, tranches
Noix de coco	En deux
Dattes	Entiers
Raisins	Entiers
Kakis	Quartiers
Plantains	Rondelles
Bananes	Rondelles, tranches, en deux ou entiers
Litchis	Entiers
Ananas	Tranches
Figues	Entiers
Ch�taignes	Entiers
Anacardes	Entiers

Tableau 11. M�thodes de blanchiment avant s�chage

Fruit	M�thodes de blanchiment
Mangues, papayes	A l'eau � 56°C pendant 1 mn (il s'agit simplement d'une inhibition des spores de surface venues en contact avec la chair du fruit lors de l'�pluchage)
Abricots	A la vapeur, 5 mn (avant s�chage non solaire seulement)
Pommes	A l'eau bouillante, 10 mn
Bananes et plantains	A l'eau bouillante, 5 mn
Ananas	A la vapeur, 10 mn, facultatif
Figues	A la vapeur, 2 mn, ou � l'eau bouillante sal�e (40 g de sel et 5 g de m�tabisulfite par litre d'eau), 40 � 60 s
Litchis	A la vapeur, 7 s (suivi d'un trempage dans une solution de 5-10 pour cent d'acide citrique et 2 pour cent de sel pendant 2 mn)
Dattes trop astringentes ou trop s�ches	A la vapeur ou � l'eau bouillante

d) Compl�ments concernant le traitement par agents de conservation

Cette technique est plus employ�e que le blanchiment pour le pr�traitement des fruits � s�cher. Le tableau 12 donne des pr�cisions sur le soufrage et la sulfitation des diff�rents fruits. Le temps de soufrage est souvent plus long lorsqu'on effectue ensuite un s�chage au soleil.

e) Pr�traitement de la noix de coco

La pulpe de la noix de coco subit une pasteurisation par trempage pendant 1 mn 30 s dans un bain d'eau bouillante. Le mat�riel pr�vu � cet effet et la technique utilis�e sont expos�s au chapitre 5.

Elle est ensuite r�p�e apr�s rin�age � l'eau froide. Il s'agit de r�duire les deux moiti�s de l'amande de la noix de coco (pulpe) en petits filaments tr�s fins et non en pur�e (ce qui serait le cas si l'on utilisait le broyage, par exemple), pour que le s�chage soit rapide et homog�ne et pour une question de pr�sentation du produit. Le r�page peut se faire:

- manuellement, avec une r�pe ou toute autre surface m�tallique perfor�e et munie d'encoches;

- m�caniquement, avec une r�pe � cylindre (figure 30a) ou une r�pe � disque (figure 30b).

Les r�pes � cylindre peuvent �tre construites sur le m�me principe (cylindre abrasif en t�le perfor�e) ou peuvent d�chiqueter le produit au moyen de lames fix�es sur le cylindre. L'alimentation est lat�rale.

La r�pe � disque comporte un disque abrasif horizontal entra�n� par un moteur. Le produit est introduit dans la machine par une tr�mie d'alimentation situ�e au-dessus du disque.

3.3 S�chage

3.3.1 Principe

Le s�chage, on l'a vu, consiste � �liminer par �vaporation progressive et partielle l'eau de constitution des fruits.

La r�duction de la teneur en eau permet d'accro�tre la dur�e de conservation, car elle emp�che la prolif�ration des micro-organismes qui ne peuvent se d�velopper qu'� partir d'un certain seuil d'activit� de l'eau.

Pendant le s�chage, il se produit simultan�ment un transfert de chaleur et un transfert de masse. Le mode de s�chage convenant le mieux dans le cas des fruits est le s�chage par rayonnement et convection. Le fluide caloporteur choisi, l'air, est sec au d�part et se charge de l'humidit� du produit en passant au travers ou au contact de celui-ci.

D'un usage ais�, peu on�reux, l'air permet de r�aliser un s�chage naturel et d'�viter tout risque de surchauffe et de perte de jus des fruits. Le moyen le plus simple, utilis� de mani�re traditionnelle, consiste � exposer les fruits au soleil, sur des claies ou � m�me le sol.

Tableau 12. Traitements par agents de conservation avant s�chage

Fruits	Avant s�chage solaire	Avant s�chage non solaire
Mangues, papayes	300 g de m�tabisulfite de sodium/100 kg de fruits + acide citrique (0,25% en poids) ou jus de lime
Abricots	250 � 300 g/100 kg de soufre. Soufrage pendant au moins 3 h	300 � 400 g/100 kg de S Soufrage 2 h (3 h maximum)
Pommes	200 � 300 g de soufre/100 kg	Soufrage = 45 � 90 mn avant tranchage 30 � 40 mn apr�s tranchage (avec un soufrage suppl�mentaire parfois pendant les 3 � 5 premi�res heures de s�chage)
	ou solution � 2-3% de bisulfite (sulfitage)
Dattes	Pas de traitement au soufre, mais fumigation au bromure de m�thyle avant tout pr�traitement contre les insectes
Raisins	3 � 5 h de soufrage (sultanines)	3 h de soufrage
Kakis	Non, sinon il reste astringent
Bananes	300 g m�tabisulfite de sodium/100 l (c'est-�-dire 2 000 ppm SO2) sulfitage 1 mn	Soufrage = 400 g de soufre/100 kg de fruits + 3% de nitrate de sodium Sulfitage = 800 g SO2/100 l + 300 g d'acide citrique, 2-3 mn
Plantains	M�me traitement que les bananes, mais temps plus court	M�me traitement que ci-dessus, mais temps plus court
Litchis
Ananas		Soufrage = 1 h ou 45 mn si blanchiment pr�alable (2% de SO2 en volume) ou sulfitage = solution de bisulfite de sodium � 1%
Figues	Soufrage = 35 � 50 g S/m3 de chambre, 1 � 3 h

Figure 30. R�page

a) R�pe � cylindre

b) R�pe � moteur et � disque perfor� avec alimentation par le haut

Bien que le mat�riel utilis� dans ce cas soit de conception et d'utilisation faciles, que le co�t de fonctionnement soit nul et que le go�t des produits s�ch�s soit souvent meilleur, il est recommand� d'am�liorer ce syst�me. En effet le s�chage naturel au soleil pr�sente beaucoup d'inconv�nients: il entra�ne, en particulier, une perte importante de vitamines par photo-oxydation, une d�coloration des produits, une perte de sucre par respiration ou fermentation, des ph�nom�nes de brunissement, une grande lenteur de s�chage due � une mauvaise a�ration ainsi qu'un risque de contamination par la poussi�re ou les insectes.

Nous �tudierons successivement:

- le s�chage naturel am�lior�, avec utilisation de l'�nergie du soleil, parfois coupl�e � celle du vent, sans aucun syst�me de captage d'�nergie;

- le s�chage solaire (direct, indirect ou mixte) avec syst�me de captage d'�nergie;

- le s�chage par combustion de divers combustibles (fuel, bois, gaz, �lectricit�, biomasse).

Un mode de s�chage par conduction, c'est-�-dire par mise en contact avec une surface chaude, sera �galement mentionn�.

A l'�chelle artisanale, le s�chage par �nergie solaire ou par combustion de biomasse para�t mieux appropri� en raison des capacit�s moins importantes � traiter, de la facilit� d'approvisionnement en combustible et du moindre co�t d'utilisation de l'�nergie solaire. Le s�chage � l'�chelle semi-industrielle, quant � lui, requiert des techniques et des mat�riels adapt�s � de plus forts tonnages, ainsi qu'une r�gularit� dans la cadence de traitement excluant toute d�pendance vis-�-vis des ph�nom�nes climatiques. Il conviendra de s'int�resser dans ce cas au s�chage par utilisation de fuel, de gaz, etc., ou au s�chage hybride (utilisation d'�nergie solaire et d'une autre forme d'�nergie). Ces techniques sont plus on�reuses, mais les mat�riels ont une plus grande dur�e de vie et peuvent �tre amortis sur une p�riode plus longue.

a) S�chage naturel am�lior�

Il associe le s�chage par exposition directe aux rayons du soleil au s�chage � l'ombre.

Par son co�t de fonctionnement nul et l'utilisation de mat�riaux locaux, cette m�thode allie un rapport revenu/investissement �lev� � des capacit�s initiales de traitement faibles mais facilement extensibles par simple juxtaposition de mat�riel. Le seul probl�me est celui de la qualit� du produit fini, � cause des inconv�nients pr�c�demment cit�s.

Le s�chage � l'ombre permet d'�viter les ph�nom�nes de brunissement et les pertes de vitamines et il pr�serve la couleur des fruits. De plus, il ne prend gu�re plus de temps que le s�chage naturel au soleil et n�cessite moins de place; pour cette raison, on compl�te souvent celui-ci par un s�chage � l'ombre.

Le s�chage naturel est �videmment fonction des conditions climatiques locales: vitesse du vent, humidit� relative de l'air, insolation, etc. Il exige par ailleurs des conditions sanitaires tr�s strictes, mais qui sont souvent difficiles � respecter.

b) S�chage solaire

Celui-ci assure, par rapport au pr�c�dent, une protection et une hygi�ne meilleure des fruits � s�cher et permet de diminuer les temps de s�chage. Mais les mat�riels employ�s, on�reux, sont souvent de faible capacit�.

Ce mode de s�chage comprend un dispositif de captage d'�nergie qui permet un r�chauffement de l'air plus rapide et favorise un s�chage homog�ne.

La ventilation se fait par thermocirculation (pouvant �tre facilit�e par un effet chemin�e) ou par l'interm�diaire d'un moyen m�canique (ventilateur).

Les fruits sont dispos�s:

- soit au soleil, et le s�chage dans ce cas est le r�sultat de l'exposition au rayonnement solaire et � l'air pr�chauff� dans le dispositif de captage;

· premier cas: le dispositif en question est situ� au-dessus des produits et chauffe ceux-ci en m�me temps que l'air: c'est le s�chage direct;

· second cas: le dispositif est ind�pendant et n'assure que le r�chauffage de l'air, les fruits restant toujours au soleil. Ce type de s�chage est appel� mixte;

- soit � l'ombre, ce qui �limine les effets n�fastes de l'exposition au rayonnement solaire. Le s�chage dans ce cas se fait uniquement par convection (action de l'air chaud) et est d�nomm� indirect.

c) S�chage par combustion

Le combustible utilis� (bois, biomasse, fuel, gaz, etc.) a pour r�le:

- de chauffer l'air qui, au contact du produit, assurera le s�chage (convection); ou

- de chauffer une surface qui transmettra la chaleur qu'elle a emmagasin�e au produit d�pos� sur elle (conduction). Ce mode de s�chage ne s'applique pratiquement pas aux fruits, car il engendre des temp�ratures trop �lev�es et des risques de surchauffe localis�e (on ne l'utilise que pour les fruits secs comme l'anarcade).

Le s�chage par combustion pr�sente des avantages et des inconv�nients. Les rendements obtenus sont plus importants, les produits finis ont un aspect plus attrayant, le s�chage est plus homog�ne et plus facilement contr�lable et les mat�riels utilis�s, polyvalents et d'une capacit� importante, ont une dur�e de vie plus longue. Les inconv�nients sont li�s � un investissement plus �lev� ainsi qu'� des co�ts de fonctionnement �lev�s, en raison notamment du prix de l'�nergie (sauf en cas de valorisation de la biomasse).

Il est parfois conseill� d'effectuer un pr�s�chage au soleil pour �liminer la couleur verte pouvant exister sur les fruits (chlorophylle). Cette phase consiste en un fl�trissage du produit.

On peut �galement fractionner le s�chage par combustion en plusieurs �tapes: c'est le cas par exemple de la m�thode DBD (dry blanch dry) qui consiste en une d�shydratation partielle (jusqu'� obtention d'un poids de 40 � 60 pour cent du poids initial), puis en un blanchiment � la vapeur suivi de l'ach�vement du s�chage.

De cette fa�on, les fruits conservent facilement la plus grande partie de leurs vitamines (les abricots, par exemple, en conservent 50 pour cent de plus que s'ils avaient �t� s�ch�s au soleil).

3.3.2 Mat�riel

Un ou deux exemples types de s�choirs sont donn�s en reprenant la classification de la section 3.3.1. Le tableau 13 indique les caract�ristiques principales de ces appareils, qui peuvent s'appliquer � tous les fruits.

S�choirs naturels am�lior�s

a) Au soleil: s�choir � claies sur rails (figure 31). Il s'agit d'un syst�me de claies sur�lev�es, plac�es � 1 m au moins du sol pour assurer une bonne ventilation des produits; ces claies sont mont�es sur rails pour que l'on puisse les rentrer sous abri en cas de temps pluvieux et durant la nuit. Les claies doivent permettre le passage de l'air: on utilise a cette fin un treillis m�tallique (acier inoxydable), de l'osier tress� ou encore une moustiquaire de nylon; le cadre peut �tre en bambou, en bois ou en m�tal. Une autre possibilit� consiste � fabriquer des aires ciment�es ou recouvertes de plastique; il faut dans ce cas remuer tr�s souvent les produits pour assurer une bonne a�ration.

b) A l'ombre: s�choir � crib abrit� (figure 32). Plusieurs treillis m�talliques en couches superpos�es reposent sur des c�bles longitudinaux fix�s � des traverses en bois, elles-m�mes rattach�es � des poteaux d'angle. L'ensemble est recouvert d'un auvent assurant une protection contre la pluie et le rayonnement solaire incident. Le s�choir doit �tre orient� nord-sud afin d'utiliser le soleil en d�but de matin�e et en fin d'apr�s-midi pour le r�chauffement du produit lui-m�me. L'�nergie solaire a pour seul r�le de r�chauffer l'air qui viendra en contact avec les fruits. Il s'agit d'un s�choir �olien qui peut �tre efficace m�me par faible vent, � condition que l'humidit� relative de l'air n'exc�de pas 60 pour cent.

S�choirs solaires

a) S�choir direct: s�choir-coffre (figure 33). Dans ce cas, les produits re�oivent directement les rayons solaires, mais ceux-ci sont amplifi�s par un syst�me de serre. Le capteur solaire (d�crit en b) ci-apr�s) et l'enceinte de s�chage sont r�unis en une bo�te constitu�e d'un vitrage laissant filtrer le rayonnement et d'une isolation arri�re permettant d'�viter les d�perditions de chaleur. La bo�te est perc�e d'orifices assurant le passage de l'air; les fruits, dispos�s sur des plateaux, jouent le r�le d'absorbeur.

Le s�choir est divis� en compartiments ayant chacun une alimentation en air ind�pendante afin d'�viter toute circulation d'air inutile. La circulation de l'air se fait par convection naturelle (lorsque l'air s'�chauffe, sa densit� diminue; �tant plus l�ger, il s'�chappe par les orifices sup�rieurs du s�choir). L'inclinaison du vitrage doit �tre choisie en fonction de la latitude du lieu. La capacit� peut �tre augment�e par simple multiplication des compartiments.

b) S�choir indirect (figure 34). Les s�choirs indirects fonctionnent selon le principe suivant: l'air pr�chauff� dans un capteur solaire passe dans une enceinte de s�chage o� s'effectue la d�shydratation des fruits. On utilise des capteurs plans, plus pratiques et moins on�reux. Leur rendement (�nergie fournie au fluide caloporteur - l'air - divis�e par l'�nergie solaire frappant la surface du capteur) est bon et varie entre 50 et 80 pour cent; il diminue cependant avec l'augmentation de la temp�rature. Les s�choirs indirects comprennent trois parties (figure 35):

- une surface transparente (verre ou plastique) laissant filtrer les rayons solaires;

- une surface absorbante situ�e imm�diatement sous la pr�c�dente, de couleur g�n�ralement fonc�e, et constitu�e de fibres de coco, de copeaux de bols ou de verre, de tubes soud�s sur une t�le noircie, etc.;

- un caisson d'isolation (laine de verre, copeaux, agglom�r�, b�ton cellulaire, etc.) constituant le fond et les c�t�s du capteur et ayant pour r�le de limiter les pertes thermiques. Les parois du capteur sont perc�es d'orifices permettant le passage de l'air.

Figure 33. S�choir-coffre

Tableau 13. Caract�ristiques de quelques s�choirs solaires

Types de s�choir

Constructeur*

Mat�riaux

Dimensions

Exigences climatiques

Co�t de construction

Co�t de fonctionnement (hors main-d'oeuvre)

Ventilation

Capacit�

Temps et temp�rature de s�chage

Possibilit� d'extension

Dur�e de vie

Remarques

S�choir � claies sur rails (figure 31)

CENICAFE Colombie

Bois (claies) Toiture en t�le ondul�e

2 m2/claie

Forte irradiation solaire

1,2 � 2 dollars/m2 de claie Toit et structure: 10 dollars/m2

Nul

De surface

Jusqu'� 10 kg/m2 en monocouche

Abricots: 1 � 4 jours a temp�rature ambiante

Juxtaposition de modules

Faible

S�choir � crib abrit� (figure 34)

CSIRO Australie

Treillis m�tallique T�le ondul�e (toit) C�bles Bois

Longueur: 50 m Largeur: 1,5 m Hauteur: 2,5 m Treillis � mailles de 5 cm

Climat aride Basse humidit� relative (60%) Vitesse du vent 5 m/s (apr�s une pluie, vents secs)

Inconnu

Nul

De surface (espacement plus grand des �tages inf�rieurs pour faciliter le passage de l'air)

20 kg/m2 (surface totale de s�chage: 480 m2)

Raisins: 7 � 14 jours (5 semaines si pas de pr�traitement) � temp�rature ambiante

Augmentation de la longueur jusqu'� 100 m

20 � 40 ans

Orientation N-S; transformable en s�choir artificiel par entourage de plastique et insufflation d'air pr�chauff� par combustible

S�choir-coffre (figure 35)

H.C. Agrawal et S.G. Kapoor, Indian Institute of Technology Inde

Structure: bois, bambou, m�tal, brique Verre ou plastique Fibre de coco, bagasse

Longueur: 2 m Largeur: 66 cm (surface de s�chage: 1,1 m2)

Si faible ensoleillement et forte humidit� relative, diminuer la charge Le nombre des trous d'a�ration d�pend des conditions climatiques

14 � 20 dollars/m2

20% au maximum du co�t de construction (2,8-5,5 dollars/m2)

Convection naturelle

7,5 kg/m2

Abricots: 2 jours (66°C max.) Raisins: 2 jours (88°C max.) en climat sec

Adjonction de nouveaux compartiments avec la condition longueur: largeur = 3

10 ans (avec couverture plastique, 5 ans)

Risques de temp�ratures trop �lev�es

Armoire de s�chage (figure 36)

Institut de physique m�t�orologique S�n�gal

Bois, ciment, b�ton (structure) Verre ou plastique Coques d'arachides, fibres de coco

25 m2 de claies au total

Forte irradiation solaire

6 000 dollars (amortissable en 2 ans)

Nul (sauf pour le ventilateur)

Convection forc�e (d�bit 1 200 m3/h)

250 kg (10 kg/m2)

Moyenne (tous fruits) 2 j (70°C max.)

Juxtaposition de modules

Effectuer une rotation des plateaux Contr�le de la temp�rature par action sur le ventilateur

S�choir mixte a ventilation �olienne (figure 37)

Brace Research Institute Canada

Bois Verre ou plastique Grillage m�tallique Paille

10 plateaux sur 5 �tages

L'inclinaison du collecteur est fonction de la r�gion et de la saison Forte irradiation solaire

17 dollars/m2 de surface de s�chage

Nul

Convection forc�e (ventilateur �olien)

5 � 15 kg/m2

Moyenne (tous fruits) 1 � 2 jours Temp�rature de l'air entrant dans l'enceinte: 36,2 � 58,4°C

Juxtaposition de modules

7 � 8 ans (plastique remplac� annuellement)

Orientation N-S. Effectuer une rotation des plateaux, ceux du haut s�chant moins vite

* Pour les adresses, se r�f�rer � l'annexe III.

Ces capteurs permettent d'obtenir des temp�ratures de l'air allant jusqu'� 80°C, ce qui est tr�s convenable pour le s�chage des fruits et assure la pr�servation de leurs qualit�s nutritives et organoleptiques.

La circulation de l'air peut �tre assur�e par convection naturelle, (c'est-�-dire thermocirculation) ou par convection forc�e, l'air �tant dans ce cas puls� par un moyen m�canique (ventilateur, par exemple). L'air s'�chauffe soit en traversant l'absorbeur, soit en l�chant la surface de celui-ci.

La figure 35 illustre un type de s�choir r�pondant au deuxi�me cas, l'armoire de s�chage � capteur plan. L'enceinte de s�chage est isol�e thermiquement et contient une s�rie de claies superpos�es sur lesquelles sont dispos�s les fruits. L'ouverture de chargement est en arri�re. L'air pr�chauff� dans le capteur circule de bas en haut et est �vacu� par des orifices situ�s � l'extr�mit� sup�rieure de l'armoire; un ventilateur, plac� lui aussi � la partie sup�rieure, facilite la circulation de l'air.

c) S�choir mixte. Le s�choir � ventilation �olienne illustr� � la figure 36 est constitu� d'un capteur plan � air et d'une enceinte de s�chage solaris�e, c'est-�-dire comportant sur trois de ses c�t�s (est, sud et ouest) des panneaux vitr�s laissant filtrer le rayonnement solaire. Les autres panneaux (nord et partie sup�rieure) sont peints en noir et faits de mat�riaux isolants. La circulation de l'air est facilit�e par un autogire (ventilateur �olien) plac� � l'extr�mit� d'une chemin�e.

S�choirs par combustion

Le tableau 14 r�sume les principales caract�ristiques de ces s�choirs.

a) S�choirs � convection. L'air chaud entre directement en contact avec le produit � s�cher, qui se trouve:

- immobile, �tal� sur une couche �paisse de 10 � 30 cm: dans ce cas, le s�choir est du type touraille;

- immobile, �tal� sur plusieurs couches fines de 5 cm superpos�es sur un jeu de claies; le s�choir est du type armoire, �tuve ou tunnel, selon sa capacit�; ou

- mobile, dispos� en vrac; le s�choir est alors du type tambour.

b) Tourailles. Un syst�me de ventilation forc�e assure le passage de l'air chaud, de bas en haut, au travers de la couche. Celle-ci doit �tre remu�e souvent, en raison de son �paisseur, pour assurer l'homog�n�it� de la d�shydratation.

(Source: Aveert, C., 1981)

L'air peut �tre recycl� ou non en fin de s�chage. Ce mat�riel permet de traiter diverses esp�ces fruiti�res qui doivent cependant �tre peu sensibles � l'�crasement (pommes, noix de coco, par exemple). Le sch�ma de fonctionnement de ce type d'appareil est indiqu� � la figure 37.

Selon leur conception et leur degr� de d�veloppement, les tourailles permettent de s�cher des quantit�s de produits moyennes � fortes. Plusieurs mat�riels de cette cat�gorie sont illustr�s par les figures 38 � 41; leurs caract�ristiques sont r�sum�es dans le tableau 14.

Figure 36. S�choir mixte � ventilation �olienne

(Source: Brace Research Institute, 1975)

(Source: Kneule, 1959)

(Source: Kneule, 1961)

(Source; GRET, fiche T 301)

(Source: GRET, fiche T 359)

Tableau 14. Caract�ristiques de s�choirs � combustion (� convection)

Types de s�choir	Mat�riaux	Capacit� (kg)	Surface de s�chage	Combustible	Ventilation	Temps de s�chage d'une charge	Remarques
Tourailles
S�choir IRAT France (figure 39)	F�ts en t�le (gaine de chauffage) Pierre (chambre) Argile (joints) Ciment (calorifugeage)	700-1400	6 m2 (2,15 × 2,75 m)	Bols ou bourres et coques de noix de coco	6 �vents lat�raux de 9 cm de diam�tre	22-26 h (noix de coco)	Remuer fr�quemment le produit a s�cher (valable �galement pour les deux autres mod�les de tourailles)
S�choir ERLS Nig�ria (figure 40)	F�ts 200 l (conduit) Bidons 20 l (chemin�e) Argile Fer Grillage, bols, chaume	500-1000	7,4 m2 (1,6 × 4,6 m)	Bols ou fuel	4 entr�es d'air lat�rales avec trappes 1 volet de r�glage d'entr�e d'air	24 h (noix de coco)	Orientation telle que la plus grande dimension du s�choir soit parall�le � la direction des vents dominants
S�choir � fum�e Philippines (figure 41)	Bambou Pierre T�le	720-1200	50-56 m2	Coques et bourres de noix de coco	Tirage par une tranch�e souterraine formant chemin�e
Etuves armoires
S�choir des �les Tonga (figure 43)	T�le (f�ts de 200 l) B�ton Bois	1000	73 m2 (3 compartiments de 15 claies de 0,90 × 1,80 m)	id.	A�ration � la partie sup�rieure de la chambre	36 h (noix de coco)	Charger les �tages inf�rieurs. Apr�s 2-3 h, remuer le produit et placer les claies sur les �tages sup�rieurs. Recharger ensuite les claies Inf�rieures
Tunnels
S�choir Comessa Comores (figure 44)	Briques Bols	6000-7000	360 m2 (16 wagons de 15 claies de 1 × 1,50 m)	Variable	Ventilateurs (absorbent une puissance de 6 � 7 CV � 1 150 tours/mn)	24 h (noix de coco)	Le chauffage de l'air n�cessite 120-150 kg de vapeur

A. Plate-forme de s�chage
B. Foyer
C. Alimentation du foyer
E. Enceinte en bois

L'utilisation de mat�riaux locaux et la combustion de biomasse pour le chauffage de l'air diminuent consid�rablement le co�t de ces installations.

c) Armoires et �tuves. Ces deux types de s�choirs, tout � fait polyvalents, diff�rent par leurs dimensions; contrairement � l'�tuve, l'armoire est de petite taille et ne permet pas l'entr�e d'un op�rateur pour effectuer le chargement et le d�chargement des fruits � s�cher.

Par contre, dans les �tuves, les fruits sont dispos�s sur des claies qui sont elles-m�mes plac�es sur un chariot mobile. L'air circule de deux fa�ons diff�rentes (figure 42):

- soit parall�lement aux claies, ce qui permet le s�chage des produits par l�chage de ceux-ci. On parle alors de ventilation horizontale;

- soit transversalement par rapport aux claies. Il s'agit dans ce cas d'une ventilation transversale.

Le premier syst�me de ventilation horizontale, illustr� � la figure 42, pr�sente l'avantage de comporter un dispositif isolant les claies les unes des autres. Ainsi, seul l'air sec traverse chaque claie, l'air humide �tant directement �vacu� apr�s s�chage des produits.

Les avantages et inconv�nients respectifs de ces deux types de circulation de l'air sont expos�s dans le tableau 15.

La figure 43 donne un exemple de s�choir type �tuve ou armoire construit avec des mat�riaux locaux et utilisant comme combustible des coques de noix de coco embo�t�es les unes dans les autres dans le foyer de combustion. Les �tuves et armoires peuvent cependant fonctionner avec divers combustibles: gaz, fuel, biomasse (coques d'anacardes), etc. Les caract�ristiques de ces s�choirs sont r�sum�es dans le tableau 16.

d) Tunnels. Les tunnels sont des �tuves de grande capacit� dans lesquelles des chariots charg�s de claies sont introduits et mus m�caniquement tout au long du s�chage (les chariots peuvent �tre mont�s sur rails). La circulation de l'air, �galement transversale ou horizontale, peut se faire soit dans le m�me sens, soit � contre-courant par rapport a la direction d'avancement des chariots.

Plusieurs ventilateurs et dispositifs de chauffage sont r�partis tout le long du tunnel, assurant la circulation et le chauffage de l'air. Seuls les tunnels � fonctionnement discontinu sont envisag�s ici.

Tableau 15. Avantages et inconv�nients respectifs des ventilations horizontale et transversale des armoires et �tuves de s�chage

Ventilation horizontale	Ventilation transversale
Avantages
Polyvalence Consommation �nerg�tique pour la ventilation peu importante	S�chage plus rapide Capacit� plus importante
Inconv�nients
Risque de surchauffe locale Difficult� de r�partition uniforme de l'air Capacit� d'�vaporation plus faible (on installe en g�n�ral plusieurs armoires ou �tuves en parall�le ou en s�rie)	Applicable seulement aux produits formant une couche poreuse perm�able N�cessit� d'un syst�me de ventilation plus puissant N�cessit� d'effectuer une rotation des claies en cas de montage en s�rie

Ces appareils sont tout aussi polyvalents que les armoires et �tuves cit�es pr�c�demment et permettent le s�chage d'une gamme vari�e de produits. Le principe des tunnels est illustr� � la figure 42. La figure 44 pr�sente un exemple de r�alisation de ce type de mat�riel, dont les caract�ristiques figurent au tableau 16.

e) Tambours (figure 45). Les produits � s�cher sont dispos�s � l'int�rieur d'un cylindre rotatif aliment� par de l'air pr�chauff�. L'agitation constante des produits implique la diminution des temps de s�chage et rend ce celui-ci plus homog�ne en facilitant le contact air chaud/produits. Des ailettes, situ�es radialement � l'int�rieur du tambour, assurent une meilleure r�partition des produits dans le cylindre et augmentent leur surface de contact avec l'air chaud. L'inclinaison du s�choir permet l'avancement des produits au cours du s�chage. Ce type de mat�riel est de conception simple et permet un s�chage acc�l�r�, mais il pr�sente l'inconv�nient de r�duire les produits en poudre ou de les �mietter. Il n'est donc utilisable que pour les fruits destin�s � une transformation ult�rieure en farine.

f) S�choirs � conduction. Dans ce cas, le s�chage des produits se fait par contact avec une surface chauff�e (bois, gaz, fuel, vapeur, biomasse).

Ce mode de s�chage pr�sente les inconv�nient suivants:

- risques de surchauffe locale;
- temp�ratures trop �lev�es pour les fruits � s�cher;
- s�chage trop rapide provoquant un durcissement ext�rieur et un roussissement du produit.

Il ne peut �tre appliqu� qu'� certains fruits, en particulier aux noix de coco et aux fruits secs comme l'anacarde et n'est, de ce fait, mentionn� que tr�s sommairement ici.

Tableau 16. Caract�ristiques des s�choirs a combustibles

	Capacit� (kg/24 h)	Capacit� de s�chage (kg/m2/h) ou (kg/m3/h)	Puissance sp�cifique d'�vaporation (kg d'eau/m2/h) ou (kg d'eau/m3/h)	Consommation de vapeur (chauffage de l'air) (kg de vapeur/kg d'eau �vapor�e)	Consommation �nerg�tique annexe (ventilation) (kWh/kg d'eau �vapor�e)	Vitesse de l'air (m/s)	Type de produit trait�
Tourailles	100 � 500 kg (sur 1 m2)	5 � 20	3 � 10				Fruits peu sensibles � l'�crasement
Armoires Etuves a ventilation horizontale	100 � 800 kg (sur 60-70 m2)	0,7 - 5	0,5 � 1,5	2,2 - 2,5	0,5-5	1-10	Tous fruits
transversale	1 � 2,5 t (sur 60-70 m2)	0,7 - 10	1 � 12	1,2 - 1,5	0,3 - 0,6	0,6 - 1	Tous fruits
Tunnel	1 � 5 - 6 t (sur 300 m2)	Fonction du type de ventilation	Fonction du type de ventilation (0,15 � 12)	0,4 - 6	4-7		Tous fruits (grosses quantit�s)
Tambour	120 kg - 1,2 t (sur 1 m3)	5 � 50	5 � 30	0,9 - 2	0,7 � 10 (rotation du tambour � 0,2-0,5 m/s)	0,3 - 3	Fruits non fragiles pouvant �tre r�duits en miettes
Aire de s�chage	20-100 kg (sur 1 m2)	0,5 - 15	5 � 15	1,5 - 2,5	Oui si agitation m�canique		Fruits pouvant supporter de fortes temp�ratures

Figure 42. Modes de circulation de l'air dans les �tuves

On ne retiendra comme exemple que les aires de s�chage, surfaces planes fixes et chauffantes sur lesquelles on a dispos� les produits � s�cher. Ceux-ci doivent �tre remu�s constamment (manuellement au moyen de r�teaux ou m�caniquement) pour �viter tout ph�nom�ne de surcuisson.

3.3.3 Cas particuliers

Le tableau 17 donne quelques pr�cisions concernant les temps et temp�ratures de s�chage applicables aux diff�rents fruits, ainsi que la teneur en eau finale que l'on doit obtenir pour assurer une longue conservation.

Quelques proc�d�s de traitement des fruits en s�choir � combustibles sont indiqu�s ci-dessous � titre d'exemples. En effet, les temps de s�chage et les diff�rentes phases de d�shydratation d�pendent de nombreux facteurs, et notamment de l'�paisseur de la couche de produits � s�cher et de l'�tat hygrom�trique de l'atmosph�re. Il conviendra donc de les adapter aux conditions climatiques locales et au type de mat�riel choisi.

Pommes:	En �tuve:
	1�re m�thode:	5 � 6 h � 70°C, puis 10 h � 60°C et 80°C pour finir	16 � 18 h en tout
	2�me m�thode:	commencer � 45°C, puis augmenter progressivement jusqu'� 70°C	16 � 18 h en tout
Raisins:	Un jour au soleil puis en s�choir:
		commencer � 88°C et finir � 70°C, ou commencer � 49°C et finir � 74°C	20 � 30 h en tout

Figure 43. S�choir type �tuve de Tonga

(Source: Grenwood, B.E., 1976)

Figure 44. S�choir tunnel “Comessa” (Comores)

Figure 45. S�choir tambour

Ananas:

En �tuve:

2 h � 71°C, puis
4 h � 54,5°C

Figues:

Passer progressivement de 45-50°C � 65-70°C

Abricots:

Trois phases:

a) 45-50°C (phase de fl�trissement) ou au soleil, puis
b) 70°C, et enfin
c) 80°C (air � 20 pour cent d'humidit�)

La dur�e totale est de 24 h au minimum. Il est pr�f�rable d'�taler l'op�ration sur 3 � 6 jours, en sortant les fruits du s�choir pendant 10 � 20 h entre chaque phase.

Bananes:

12 h � 70°C

Plantains:

D�buter � 45°C pendant 3 h, puis aller jusqu'� 55°C (4 h) pour obtenir une humidit� des cossettes de 25 � 30 pour cent, puis augmenter progressivement jusqu'� 60-65°C pour finir � 70-75°C

La dur�e totale est de 10 h

Mangues:

36 h au soleil (fl�trissement), puis
24 h en �tuve � 70°C

Anacardes:

3 � 8 h en �tuve � 60-80°C

3.4 Post-traitements

3.4.1 Triage

Principe

Le triage a pour but d'�liminer, apr�s le s�chage, les �l�ments h�t�rog�nes pouvant nuire � la bonne conservation de l'ensemble des produits secs. Il peut s'agir:

- de morceaux racornis et grill�s ayant subi un s�chage trop pouss� (car trop petits ou soumis � des temp�ratures plus �lev�es que le reste des produits); et

- de morceaux trop gros, rest�s mous et trop hydrat�s par suite d'un s�chage insuffisant.

Mat�riel

Celui-ci a �t� d�crit au chapitre 2, section 2.2.

Il existe un appareil simple mais capable de trier uniquement des produits l�gers: il s'agit d'un trieur pneumatique, sur coussin d'air, illustr� par la figure 46. Un ventilateur permet de cr�er un flux d'air ascendant sur le produit; les particules de faible densit� sont v�hicul�es par l'air vers une sortie plac�e � la partie sup�rieure du trieur, tandis que celles de plus forte densit� traversent le courant d'air et sont �vacu�es par une autre sortie plac�e � la partie inf�rieure.

3.4.2 Ressuage

Cette op�ration vise � uniformiser le degr� final d'humidit� de l'ensemble des produits secs. Ceux-ci sont empil�s dans des caisses de bois ou sur des claies pendant une � deux semaines au cours desquelles on effectue plusieurs brassages (manuels, dans le cas des claies, ou par transvasement des fruits d'une caisse � une autre).

Le ressuage peut s'appliquer � tous les fruits.

3.4.3 Broyage

Principe

R�alis�e en tant que post-traitement, cette op�ration a pour but de r�duire certains fruits d�shydrat�s en poudre tr�s fine ou en farine. Seuls quelques fruits ayant une faible humidit� r�siduelle apr�s s�chage peuvent se pr�ter � ce traitement: bananes, plantains, ch�taignes apr�s d�corticage, dattes apr�s d�noyautage ou non.

Mat�riel

Certains broyeurs d�crits � la section 2.11 conviennent pour r�duire des fruits s�ch�s en poudre:

- Broyage manuel (pilon ou mortier);
- Broyage m�canique:

Broyeur � marteaux;

Broyeur � meules (figure 47);

Broyeur � cylindres: le produit � broyer est introduit entre deux cylindres parall�les, lisses ou cannel�s, tournant en sens inverse et dont l'�cartement est fonction de la granulom�trie du produit fini que l'on veut obtenir (poudre, semoule).

3.4.4 Tamisage

Cette �tape a pour but d'�liminer les particules trop grosses obtenues apr�s broyage et d'homog�n�iser la granulom�trie du produit fini.

La noix de coco r�p�e doit �galement subir un tamisage afin d'�liminer toutes les brisures et les particules trop grosses. Le mat�riel utilis� a �t� d�crit dans la section 2.13.

3.4.5 Mondage

Principe

Le mondage, appel� �galement d�pelliculage, consiste � supprimer la peau externe de certains fruits, notamment des anacardes. Cette op�ration est facilit�e par la faible adh�rence de la pellicule � la chair du fruit apr�s s�chage.

Mat�riel

L'op�ration peut s'effectuer en utilisant:

- une mondeuse � tambour (figure 48a). Un cylindre rotatif garni d'abrasif doux, ou simplement d'un grillage, permet de r�aliser cette op�ration. On nettoie l'appareil par un jet d'air comprim�;

- un d�pelliculeur m�canique � c�nes (figure 48b). Les fruits � traiter sont vers�s dans un entonnoir rev�tu int�rieurement de brosses et comportant en son centre des c�nes rotatifs ayant pour effet de frotter les noix d'anacardes contre les brosses;

- un d�pelliculeur � douches de vapeur (figure 48c). Un seau contenant les anacardes est soumis � deux jets de vapeur de sens oppos�s qui provoquent le d�collement de la peau des fruits. Le seau peut �tre agit� en appuyant sur le serpentin de vapeur qui joue le r�le de ressort. Cette m�thode a l'inconv�nient de provoquer un brunissement des anacardes; ou

- une tr�mie mondeuse � air comprim� (figure 48d). Le principe est le m�me que celui de l'appareil pr�c�dent, mais le brunissement est �vit� en utilisant de l'air comprim� au lieu de vapeur.

Figure 47. Broyeur � meules

3.4.6 Conditionnement

Cette �tape sera trait�e de fa�on d�taill�e au chapitre 8. On se bornera � dire que les emballages pour fruits s�ch�s doivent remplir diff�rentes conditions:

- conditions techniques. Les fruits s�ch�s sont des produits hygroscopiques et oxydables qui doivent �tre conserv�s � l'abri de l'humidit� (pour �viter tout risque de prolif�ration microbienne), de la lumi�re et de l'oxyg�ne (pour emp�cher la d�coloration des pigments, l'oxydation des vitamines, le rancissement des lipides) et de temp�ratures trop �lev�es (qui favorisent le rancissement des graisses et la perte des ar�mes volatils);

- conditions m�caniques. L'emballage doit prot�ger les fruits contre les chocs;

- conditions �conomiques. Son co�t doit �tre peu �lev� par rapport � celui du contenu;

- conditions commerciales. Le produit doit �tre d'aspect attrayant, l'emballage transparent et si possible l�ger.

Diff�rents types de conditionnement peuvent �tre envisag�s:

- des sacs de coton ou jute (pour les fruits s�ch�s les plus stables et peu hygroscopiques);

- des pellicules cellulosiques: cellophane (protection m�canique faible, mais prix modique);

- des sachets de poly�thyl�ne, de polyvinyle, de rilsan (ralentit le rancissement des fruits s�ch�s, donc prot�ge leurs qualit�s organoleptiques);

- des bo�tes de bois avec rev�tement int�rieur de papier;

- des bo�tes de carton;

- des bocaux de verre (lourds et on�reux) ou des bo�tes de fer-blanc pour les produits plus fragiles n�cessitant une imperm�abilit� totale de l'emballage � la vapeur d'eau.

Figure 48. Mondage des anacardes

Tableau 17. Temps et temp�ratures de s�chage des fruits

Fruits	Temp�rature maximale	Humidit� finale	Taux de s�chage = poids de fruits frais pr�par�s: poids de fruits secs	Temps (S�chage naturel am�lior�)	Temps (Etuve)
Mangues	70°C	14%	8	5 j	24 h
Abricots	65°C	15 � 18%	5	1-4 j	10-12 h
Noix de coco	70-88°C	3%			45 mn (touraille), 25-30 mn (�tuve)
Pommes	70°C	20 � 24%	5-7		16-18 h
Dattes	70°C (50°C suffisent pour les dattes non m�res, 35°C pour les m�res)			Quelques jours
Raisins	88°C	15-17%	3	7-14 j (� l'ombre)
Kakis				A l'ombre
Bananes Plantains	75°C	6 � 8%	10
Bananes	70°C-90°C en fin de s�chage	15-20%			10-12 h
Litchis	70°C				30 h (Tunnel)
Ananas	70-75°C		3,7		6-12 h
Figues		20%	3	2-4 j	D�conseill�
Ch�taignes		10%			48 h (20 j sur un plancher ajour� avec un feu dessous)
Anacardes	80°C	7%			6-8 h