Séchage solaire des fèves de cacao : étude expérimentale et modélisation de la cinétique de séchage

Abstract

En Côte d’Ivoire, dans la majorité des cas, le cacao est sèche à l’air libre en couche mince sur des aires cimentées, des claies ; des bâches noires en plastiques et bien d’autres dispositifs généralement déconseillés que sont les tôles et les bitumes. Bien que n’ayant pas fait réellement l’objet d’étude, ces dispositifs de séchage à l’air libre sont quelque fois mentionnés comme responsable de la mauvaise qualité du cacao bord champ et contribueraient à une augmentation de l’acidité des fèves. Un autre problème lie au séchage est que la teneur en eau des fèves reste au dessus des 8 % en fin de séchage. Les objectifs de cette étude ont été d’évaluer l’influence de ces dispositifs de séchage au soleil sur l’acidité des fèves ; d’accroitre les connaissances dans le domaine du séchage solaire a l’air libre et sous serre des fèves de cacao ; et de développer un modèle de simulation numérique permettant de décrire le comportement du séchage. Pour mener à bien ce travail, les cinétiques de séchage à l’air libre sur différents dispositifs et sous une serre expérimentale ont été observées durant deux campagnes cacaoyères. Les résultats ont montre qu’il n’y a pas de différence significative (α=0.05) de l’effet des dispositifs de séchage a l’air libre sur l’acidité des fèves de cacao. Les isothermes de désorption des fèves de cacao ont été décrites avec satisfaction par le modèle d’Oswin à 30, 40 et 60°C. Les courbes de séchage des fèves de cacao ont compris une seule phase à allure décroissante avec un front de séchage qui se retirait. Parmi tous les modèles empiriques testés, le modèle Logarithmique a décrit au mieux le comportement du séchage des fèves de cacao. Ses coefficients phénoménologiques, tenant compte de l’effet des paramètres aérothermiques dans le processus de séchage, ont permis, d’une part, un meilleur ajustement avec une corrélation r de 0,995; un RMSE de 0,022 et un χ2 de 0,079 et, d’autre part, une bonne simulation des essais de séchage du cacao non intervenus dans la construction du modèle. Ce modèle, obtenu dans les conditions réelles de séchage, présente un grand intérêt. Il permet de suivre la teneur en eau des fèves à tout moment de la journée et de prévoir la durée d’exposition solaire des fèves pour atteindre la teneur en eau de 8%. Cette étude démontre que le séchage sous serre est performant surtout à cause de sa courte durée.