Traitement par détente instantanée contrôlée DIC de produits biologiques : application au liège en vue de l'amélioration et la maîtrise de la qualité : élimination du trichloroanisole (TCA), séchage et modélisation

par Galal Abdulla

Thèse de doctorat en Génie des procédés industriels

Sous la direction de Abdelhamid Belghit.

Soutenue en 2008

à La Rochelle .

mots clés

• Trichloroanisole (TCA)
• Liège
• Adsorption
• Détente instantanée contrôlée
• Diffusivité thermique
• Séchage

Résumé

Le présent travail porte sur l'étude du traitement par Détente Instantanée Contrôlée (DIC) de l'élimination du TCA et des autres molécules responsables du "goût de bouchon", des granulés de liège en vue de l'amélioration et la maîtrise de sa qualité. L'analyse chromatographique par SPME-HS a prouvé l'importance de l'étape d'humidification avant le traitement et le séchage après le traitement dans l'élimination du TCA. L'effet des paramètres opératoires (pression de vapeur, temps de traitement et temps de vide final) a été quantifié. Le traitement DIC a permis de réduire le taux du TCA extractible résiduel à moins de 0. 2ng/L. L'efficacité d'élimination du TCA est 100% dans les granulés (0. 5 - 1mm), (2 - 4mm) et (4 - 7mm). L'effet du traitement DIC sur la cinétique de séchage des granulés de liège a été étudié. En général, ce traitement augmente légèrement la vitesse moyenne de séchage. Les valeurs de la diffusivité effective du liège ont varié entre 2. 63 x 10-10 à 4. 49 x 10-9 m2. S-1 pour les échantillons non traités alors qu'elles varient de 2. 27 x 10-10 à 6. 00 x 10-9 m2. S-1 pour les échantillons traités, dans la gamme de température de 50° à 70°C. Les valeurs d'énergie d'activation des granulés de liège sont respectivement de 25. 29 à 48. 12 kJ/mol et de 32. 43 à 43. 98 kJ/mol pour l'échantillon non traité et traité par DIC. La Déshydratation par Détentes Successives (DDS) a été étudiée. Les isothermes d'adsorption des granulés de liège sont déterminés à 25, 40 et 60°C et ajustées selon les modèles de GAB, BET et Henderson.

Titre traduit

Treatment by instant controlled pressure-drop DIC of biological products : application on cork for the improvement and the control of quality : elimination of the trichloroanisole (TCA), drying and modeling

Résumé

The present work concerns the study of Instant Controlled Pressure-drop (DIC) treatment on the elimination of the TCA and other molecules which responsible of the cork taint from the cork granules in order to control its quality. The chromatographic analysis by SPME-HS proved the importance of the humidification stage before treatment and drying after the treatment in elimination of the TCA. The effect of the DIC operating parameters (steam pressure, treatment time and final vacuum time) was quantified. The DIC treament was able to reduce the rate of residual extractable TCA to less than 0. 2ng/L. The effectiveness of elimination of the TCA was 100% for the cork granules of different diameters (0. 5 - 1, 2 - 4 and 4 - 7 mm). The effect of treatment DIC on the drying kinetics of cork granules was studied. In general, the DIC treatment slightly increased the drying rate. The values of the effective diffusivity of cork granules varied between 2. 63 x 10-10 to 4. 49 x 10-9 m2. S-1 for the untreated samples whereas for the DIC treated samples its varied between 2. 27 x 10-10 to 6. 00 x 10-9 m2. S-1 in the range of 50° - 70°C. Values of the activation energy were ranged between 25. 29 to 48. 12 kJ/mol and 32. 43 to 43. 98 kJJ/mol for untreated and DIC treated cork granules respectively. Dehydration by Successive Pressure Drop (DDS) was studied for cork granules (0. 5 - 1mm). The adsorption isotherms of cork granules was determined at 25, 40 and 60°C and adjusted according to the models of GAB, BET and Henderson.