تثمين بطاطس منطقة الوادي بطريقة التجفيف الشمسي

Abstract

ازدادت نسبة إنتاج البطاطس في الوادي بمعدل سريع جدا في السنوات القريبة. و في عام 2013، احتلت ولاية الوادي المركز الأول وطنيا من حيث الإنتاج. استخدام التجفيف الشمسي هو أحد أفضل الطرق الاقتصادية للحفاظ على المحاصيل الزراعية، و للحد من خسائر ما بعد الحصاد. المجفّف الهجين (شمسي - كهربائي) غير المباشر الذي يعمل بالحمل القسري موجود على مستوى مخبر الطاقات الجديدة والمتجددة في المناطق الجافة (LENREZA) ، بجامعة قاصدي مرباح -ورقلة. للتقليل من استعمال الطاقة الكهربائية في عملية التجفيف أين تكون الطاقة الشمسية غير كافية و لا سيما في الفترة الصباحية، لهذا لجأنا إلى تحسين اللاقط الشمسي باستعمال طبقة رقيقة من رمل الكثبان، حيث أظهرت النتائج التجريبية لدراسة أداء اللاقط الشمسي أن جميع اللواقط المزودة بطبقة الرمل لديها درجات حرارة أعلى من تلك التي لا تحتوي على الرمل. وقد لوحظ أيضا أنه بالنسبة لكتلة ثابتة (سمك طبقة) للرمل ، فإن التحسين يتناسب عكسيا مع أقطار حبيبات الرمل. أمَّا بالنّسبة لدرجة حرارة الهواء الخارجة من اللاقط المزود بحبيبات رمل ذات اقطار ثابتة فتزيد مع سمك طبقة الرمل. نطبق هذه النتائج على اللاقط الشمسي المزود به المجفّف الهجين فتنخفض نسبة الطاقة الكهربائية المستهلكة خلال عملية التجفيف. تُظهر نتائج النمذجة التي أجريت بواسطة برنامج Curve Expert أن نموذج Midilli و Kucuk هو النموذج الأنسب لوصف عملية تجفيف البطاطس في مجال درجات الحرارة (من 50 الى 60oC). كما يظهر أنَّ معامل الانتشار الفعال يزداد بزيادة درجة الحرارة. تُشير نتائج الجودة إلى أن التجفيف بدرجة حرارة هواء 50 درجة هي الأفضل من حيث تغيرات لونية منخفضة ، محتوى السكريات المرجعة أقل، وقيمة pH مماثلة وأفضل تقييم حسي (الذوق ، اللون، النكهة والقبول العام) مقارنة بالمنتج الأصلي قبل عملية التجفيف الشمسي.

La production de pomme de terre à El-Oued a augmentée à un rythme très rapide au cours des dernières années. En 2013, El-Oued occupait le premier rang national en terme de production. L'utilisation du séchage solaire est l'un des meilleurs moyens économiques de conservation des légumes et de réduction des pertes post-récoltes, Le séchoir hybride (solaire- électrique) indirect à convection forcée existe au niveau du laboratoire des énergies nouvelles et renouvelables dans les zones arides (LENREZA), Université Kasdi Merbah - Ouargla. Notre contribution pour l’amélioration de la performance du capteur solaire consiste à ajouter une couche mince de sable de dune. On a remarqué que, pour une masse fixe (épaisseur de couche) de sable, l'amélioration du collecteur était inversement proportionnelle aux diamètres de particules de sable. La température de sortie dans le collecteur pour un diamètre de particule fixe augmente avec l'augmentation de l’épaisseur du sable. Ces résultats s'appliquent au capteur solaire muni de séchoir hybride et conduit à réduire la fraction d'énergie électrique utilisée durant l’opération de séchage.

Les résultats de modélisation montrent que le modèle de Midilli et Kucuk est le plus approprié pour la description de l’opération de séchage des pommes de terre pour cette plage des températures (50 à 60oC). Le coefficient de diffusion effectif augmente en fonction de l'augmentation de la température. Les résultats de qualité montrent que, la température de l'air de séchage de 50oC est la meilleure, car elle produit un changement de couleur total plus léger, une teneur en sucre réducteur moindre, une valeur de pH similaire et une meilleure évaluation sensorielle (goût, couleur, saveur et acceptabilité globale) comparativement au produit original avant le procédé de séchage.

The production of potatoes in El-Oued has increased at a very rapid rate in the last few years. In 2013, El-Oued occupied the first rank nationally in terms of production. Using solar drying is one of the best and economical ways for preserving the vegetables and for reduction in post harvesting losses. The indirect hybrid dryer (solar- electric) with forced convection exists at the Laboratory of Development of new and Renewable Energy in Arid zones (LENREZA), University of Ouargla. Our contribution in the amelioration of the solar collector performance consisted in coating the collector by a thin layer of sand dune. It was noticed that, for a fixed mass of sand (given thickness of layer), the improvement of the collector was inversely proportional to the sand particle diameters. The output temperature in the collector for a fixed particle diameter increases with the increase in the thickness of the sand layer. These results are applied to the flat plate solar collector of hybrid dryer and led to reducing the fraction of electrical energy during the drying operation.

Modeling results by Curve Expert show that the Midilli and Kucuk model is most suitable model for the description of the potato drying operation for this range of temperatures (50 -60°C). The curves of the effective diffusion coefficient show that the diffusion in the product of the potato increases with the increase in the temperature. The results of quality indicated that, the drying air temperature of 50°C was the best as it resulted in a dried product having lightest total color change, lesser reducing sugar content, similar value of pH and the best sensory evaluation (taste, color, flavor and overall acceptability) comparably to the original product before drying process.