Impact du prétraitement par micro-ondes sur la cinétique de séchage, le transfert de masse et les caractéristiques thermodynamiques des dattes Barhi pendant le processus de séchage

Pourquoi ces petits fruits comptent

Les dattes Barhi sont de petits fruits dorés appréciés au Moyen-Orient et au-delà pour leur douceur, leur chair tendre et leur valeur nutritive. Pourtant, à leur stade précoce et croquant dit Khalal, elles se détériorent rapidement car elles contiennent beaucoup d’eau et de sucres qui favorisent le développement microbien. Cette étude pose une question pratique aux grandes implications pour les agriculteurs et les entreprises alimentaires : une brève impulsion d’énergie micro-ondes avant le séchage peut‑elle permettre aux dattes Barhi de sécher plus vite, de façon plus homogène et avec moins de gaspillage d’énergie ?

Du fruit frais à la collation longue conservation

Pour étudier cela, les chercheurs ont travaillé sur des tranches fines de dattes Barhi. Certaines tranches ont été séchées à l’air chaud comme d’habitude, tandis que d’autres ont d’abord reçu un court traitement aux micro-ondes avant d’être séchées dans les mêmes conditions d’air chaud. Ils ont testé trois températures de séchage et trois vitesses d’air, en suivant avec soin la quantité d’eau quittant le fruit au fil du temps et la vitesse de ce phénomène. En comparant les deux groupes, ils ont pu déterminer si l’étape micro‑ondes modifiait réellement la façon dont l’humidité se déplace de l’intérieur du fruit vers l’air ambiant.

Accélérer le trajet du séchage

La première constatation claire porte sur le temps. Toutes températures et vitesses d’air confondues, les tranches prétraitées aux micro-ondes ont atteint l’humidité cible 18 à 21 % plus vite que les tranches non traitées. Dans le réglage le plus doux et lent, le temps de séchage est passé d’environ trois jours à un peu plus de deux ; même dans les conditions les plus sévères, l’étape micro-ondes a permis de gagner plusieurs heures. La première phase du séchage a montré le gain de vitesse le plus marqué : les tranches traitées ont libéré l’eau plus rapidement au début, ce qui suggère que le prétraitement a ouvert des voies facilitant l’évacuation de l’humidité. Pour une usine qui sèche des tonnes de dattes, ce type d’économie de temps peut se traduire par des coûts réduits et un débit de production accru.

Suivre l’eau en mouvement

Ces gains de temps s’expliquent par la façon dont l’eau se déplace à l’intérieur du fruit. En utilisant des équations connues décrivant la diffusion — la façon dont les molécules se répartissent des zones humides vers les zones plus sèches — l’équipe a estimé la facilité avec laquelle l’humidité peut se déplacer à travers la chair de la datte. Les tranches traitées aux micro-ondes ont montré une mobilité interne de l’eau jusqu’à environ trois à quatre fois supérieure à celle des tranches non traitées, en particulier à des températures et vitesses d’air plus élevées. Les mesures de l’effet de l’écoulement d’air en surface ont également montré des améliorations, indiquant que l’eau ne se contentait pas de se déplacer plus vite à l’intérieur du fruit mais était aussi évacuée plus efficacement une fois arrivée en surface. Lorsque les scientifiques ont testé plusieurs courbes mathématiques simples pour décrire le comportement de séchage, une courbe « logarithmique » flexible a systématiquement le mieux correspondu à la réalité, pour les dattes traitées et non traitées, mais elle s’ajustait un peu plus harmonieusement aux échantillons traités aux micro‑ondes — un autre signe d’un séchage plus uniforme.

Ce que disent les chiffres énergétiques

L’étude est allée plus loin en examinant l’aspect « thermodynamique » du séchage — la quantité d’énergie nécessaire, le degré d’ordre des molécules d’eau et la spontanéité du processus. Les chiffres montrent que le séchage de ces dattes nécessite toujours un apport de chaleur ; le processus est endothermique et non spontané, ce qui signifie qu’il ne se produira pas sans énergie extérieure. Les tranches prétraitées aux micro-ondes présentaient des valeurs légèrement plus élevées pour l’énergie d’activation du mouvement de l’eau, mais en même temps des valeurs de « l’énergie libre » légèrement plus basses globalement. En termes courants, l’étape micro‑ondes réarrange la structure du fruit de sorte que, une fois chauffée, l’eau peut partir plus facilement. Cela indique une meilleure utilisation de l’énergie : moins de chaleur perdue et une plus grande part de l’énergie consacrée à l’expulsion de l’humidité.

Mettre tout cela en pratique

Pour les producteurs, les transformateurs et même les consommateurs de snacks à base de dattes, le message est simple. Un court prétraitement aux micro-ondes avant le séchage à l’air chaud aide les dattes Barhi à sécher plus rapidement et de manière plus homogène, tout en offrant un potentiel d’amélioration de l’efficacité énergétique. Le fruit se comporte de façon plus prévisible pendant le séchage, ce qui permet aux ingénieurs de concevoir des équipements et des calendriers réduisant au minimum la détérioration et le gaspillage d’énergie. Dans les régions où la datte est une source alimentaire et de revenus importante, ce type d’ajustement peut transformer un fruit fragile et très périssable en un produit stable et de haute qualité qui voyage plus loin, se conserve plus longtemps et atteint davantage de consommateurs sans sacrifier sa douceur naturelle.

Citation: Alqahtani, N., Fikry, M. Impact of microwave pretreatment on drying kinetics, mass transfer and thermodynamic characteristics of Barhi dates during drying process. Sci Rep 16, 9022 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39727-6

Mots-clés: Dattes Barhi, séchage par micro-ondes, conservation des aliments, efficacité du séchage, technologie post-récolte