Intermittent convective drying of agri-food products: effect on kinetics and energy consumption

Abstract

This master thesis presents the findings of a study conducted at the Laboratory of URAER in Ghardaia, focusing on the drying of rehydrated dates using intermittent drying technique. The objective of the research is to evaluate the impact of intermittent drying on energy consumption and product quality compared to traditional continuous drying methods, soften and enhance the quality of over dried dates and determine the best empirical model for this study, the experimental design included 18 runs, wherein over-dried and hard dates underwent two treatments: rehydration until sugar inversion and complementary maturation and the main focus was on hot air intermittent drying using a modified air conditioning unit, which offered an alternative to energy-intensive continuous drying methods. The results reveal that air velocity has minimal effect on drying time, but increasing it leads to higher energy consumption. Introducing tempering periods during drying does not significantly prolong drying time, resulting in approximately 40% energy savings. Seven mathematical models were used to describe the thin-layer drying kinetics of dates. The results showed that the Midilli-Kucuk and Algorithmic model were the most suitable models for describing the intermittent hot air drying process in the examined prototype. Findings suggest that intermittent drying can be a beneficial approach for both energy savings and preserving the quality of dried dates.

Ce mémoire de master présente les résultats d'une étude menée au laboratoire de l'URAER à Ghardaïa, portant sur le séchage des dattes réhydratées à l'aide de la technique de séchage intermittent. L'objectif de la recherche est d'évaluer l'impact du séchage intermittent sur la consommation d'énergie et la qualité du produit par rapport aux méthodes traditionnelles de séchage continu, d'adoucir et d'améliorer la qualité des dattes trop sèches et de déterminer le meilleur modèle empirique pour cette étude. La conception expérimentale comprenait 18 essais, où les dattes trop sèches et dures ont subi deux traitements : réhydratation jusqu'à inversion du sucre et maturation complémentaire, et l'accent a été mis sur le séchage intermittent à l'air chaud à l'aide d'une unité de climatisation modifiée, offrant une alternative aux méthodes de séchage continu intensives en consommation énergétique. Les résultats révèlent que la vitesse de l'air n'a qu'un effet minimal sur le temps de séchage, mais son augmentation entraîne une augmentation de la consommation d'énergie. En revanche, l'introduction de périodes de temporisation pendant le processus de séchage n'augmente pas de manière significative le temps de séchage et permet de réaliser des économies d'énergie d'environ 40%. Sept modèles mathématiques ont été utilisés pour décrire la cinétique de séchage en couche mince des dattes. Les résultats ont montré que les modèles Midilli-Kucuk et Algorithmique étaient les modèles les plus appropriés pour décrire le processus de séchage intermittent à l'air chaud dans le prototype examiné. Les résultats suggèrent que le séchage intermittent peut être une approche bénéfique à la fois pour les économies d'énergie et la préservation de la qualité des dattes séchées