Etude des isothermes de sorption d'humidité et des propriétés thermodynamiques de différentes variétés de blé cultivées dans la région

Abstract

This study aims to determine the sorption isotherms and thermodynamic properties of three wheat varieties (Simeto, Vitron, and H1220) cultivated in the Ouargla region of Algeria, through experiments conducted at different temperatures (30°C, 40°C, and 50°C) using the gravimetric method with sulfuric acid solutions. Various mathematical models were used to describe the hygroscopic behavior and establish the equations representing the relationship between water activity and the moisture content of the wheat. The results showed that all the sorption isotherms followed sigmoidal curves, characteristic of agricultural products. Among the models tested, the GAB and Peleg models provided the best fit to the experimental data. The study also showed that an increase in temperature led to a decrease in equilibrium moisture content, and that the H1220 variety exhibited a higher adsorption capacity than Simeto and Vitron. From a thermodynamic perspective, the net isosteric heat of sorption decreased with increasing moisture content, tending towards the latent heat of vaporization of pure water. These results contribute to the improvement of wheat drying and storage conditions, the reduction of post-harvest losses, and the strengthening of food security by enhancing the quality of stored grains in Algeria.

Cette étude vise à déterminer les isothermes de sorption et les propriétés thermodynamiques de trois variétés de blé (Simeto, Vitron et H1220) cultivées dans la région de Ouargla, en Algérie, à travers des expériences réalisées à différentes températures (30°C, 40°C et 50°C) en utilisant la méthode gravimétrique avec des solutions d'acide sulfurique. Divers modèles mathématiques ont été utilisés pour décrire le comportement hygroscopique et établir les équations représentant la relation entre l’activité de l’eau et la teneur en humidité du blé. Les résultats ont montré que tous les isothermes de sorption suivaient des courbes sigmoïdales, caractéristiques des produits agricoles. Parmi les modèles testés, les modèles GAB et Peleg ont fourni le meilleur ajustement aux données expérimentales. L’étude a également montré qu’une augmentation de la température entraînait une diminution de la teneur en humidité à l’équilibre, et que la variété H1220 présentait une capacité d’adsorption plus élevée que Simeto et Vitron. D’un point de vue thermodynamique, la chaleur isostérique nette de sorption diminuait avec l’augmentation de la teneur en humidité, tendant vers la chaleur latente de vaporisation de l’eau pure. Ces résultats contribuent à l’amélioration des conditions de séchage et de stockage du blé, à la réduction des pertes post-récolte, et au renforcement de la sécurité alimentaire en améliorant la qualité des grains stockés en Algérie.