Internal structure and water transport in endosperm and parchment of coffee beanReportar como inadecuado




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1 CGB - Couplages en Géomécanique et Biomécanique LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil

Abstract : The aim of this study is to describe the water mass transfer into the coffee bean. In order to achieve this objective, internal structure of coffee beans was studied with microscopy and stereoscopy. The results gave evidence of the coffee bean structure heterogeneity. Three structures at bean surface with mass transfer resistance potential were also studied: parchment, silver skin and endosperm. Sorption isotherms and water diffusion coefficient values of coffee different structures were obtained and they did not showed significant difference except parchment. An experimental technique to study the transfer of water into the parchment was proposed. In the endosperm, for water contents above 65%, a constant diffusion coefficient describes the kinetics of the whole bean. Below this water content, water diffusion coefficient values with and without silver skin were significantly lesser than those for the whole bean. This is firstly due to the reduction of the pore space occupied by water and to the augmentation of the bonding between the solid skeleton and water when water content decreases. A simple simulation is proposed however the set of results will allow to simulate coffee bean drying and to have information about the zones at high water activity. This information would help to diminish the risk of A. ochraceus development at drying. The contribution of parchment in the protection of the endosperm is highlighted.

Résumé : L-objectif de cette thèse est de contribuer à déterminer les régions possibles de croissance Aspergillus Ochraceus O.A. lors du séchage du café. Il est admis que ce champignon qui produit une toxine Ochratoxine A, se développe pour une activité de l-eau supérieure à 0,8. La structure interne du grain de café est étudiée par microscopie, stéréoscopie et RMN. Ces observations mettent en évidence une grande hétérogénéité de structure à l-échelle du grain et à l-échelle cellulaire. Les isothermes de désorption pour cinq parties du grain sont établies. Mis à part la parche qui présente une structure ligneuse, il n-a pas été mis en évidence de différences notables des isothermes dans les autres parties du grain. L-étude des transferts d-eau est focalisée à la surface du grain, site privilégié de la croissance d-O.A. où trois structures présentent une résistance au transfert d-eau : l-endosperme, la couche argentée, la parche. Dans l-endosperme, le transport est décrit par une loi de diffusion. Pour des teneurs en eau supérieures à 65%, un coefficient de diffusion constant décrit bien la cinétique d-un grain entier. Au dessous de cette teneur en eau, le coefficient de diffusion décroit avec la teneur en eau. Ceci est dû, d-une part, à la réduction de l-espace poral occupé par l-eau et, d-autre part, à l-augmentation de la liaison entre l-eau et le squelette solide lorsque la teneur en eau diminue. Les essais de diffusion avec et sans la couche argentée montrent que la contribution de cette dernière est de l-ordre de 10%. Le flux d-eau dans la parche est supposé proportionnel à la différence d-activité de part et d-autre de celle-ci. Une technique expérimentale originale est proposée pour mesurer la résistance au transfert d-eau de la parche. Les résultats expérimentaux sont utilisés dans un modèle simple décrivant la cinétique et le profil d-activité de l-eau à la surface du grain. En fonction des conditions de séchage imposées, il devrait permettre de juger si l-environnement à la surface du grain est favorable ou non à la contamination du café.

en fr

Keywords : Drying ochratoxin A internal structure sorption isotherm water transport

Mots-clés : Séchage Ochratoxine A Structure interne transport d-eau





Autor: Alejandra Ramirez-Martinez -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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