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Evaluation of drying parameters and sorption isotherms of mint leaves (M. pulegium)

C.S. Ethmane Kane1, M.A.O. Sid’Ahmed1 and M. Kouhila2

1 Université de Nouakchott, Faculté des Sciences et Techniques de Nouakchott, Département de Physique, B.P. 5026, Nouakchott, Mauritanie 2 Equipe d’Energie Solaire et Séchage des Plantes Médicinales Ecole Normale Supérieure, B.P. 2400, Marrakech, Maroc

Abstract

This paper deals with sorption isotherms and drying kinetics of mint leaves (M. pulegium). The sorption isotherms have been determined using a static gravimetric method and then fitted by GAB, equation at 30, 40 and 50 °C over a range of relative humidity from 0.05 to 0.9. Experimental data for the drying of mint was obtained at four temperatures and two flow rate. The increase in air temperature significantly reduced the drying time of the mint leaves. Drying data of this material were analysed to obtain diffusivity values from the falling rate-drying period. In this period, moisture transfer from mint leaves was described by applying the Fick’s diffusion model. Effective diffusivity varied from 1.9871 × 10-11 to 1.4221 × 10-10 m2/s and increased with the air temperature. An Arrhenius relation with an activation energy value of 57.12 kJ/mol expressed effect of temperature on the diffusivity. The expression of the drying rate is determined empirically from the characteristic curve of drying. The logarithmic model was found to satisfactorily describe the kinetics of air-drying of mint leaves.

Résumé

Cet article présente l’étude des isothermes de sorption et des cinétiques du séchage de la menthe pouliot (M. pulegium). Les isothermes de sorption sont obtenues en utilisant la méthode gravimétrique statique pour les températures 30, 40 et 50 °C sur une gamme d’humidité variant de 0.05 à 0.9. Et les données expérimentales sont modélisées par le modèle de GAB. Les cinétiques de séchage de la menthe sont obtenues pour les températures 40, 50, 60 et 70 °C. L’augmentation de la température d’air chaud a réduit de manière significative la période du séchage des feuilles. Le transfert de l’humidité à partir des feuilles a été décrit en appliquant le modèle de la diffusion de Fick. La diffusivité efficace varie de 1.9871 × 10-11 à 1.4221 × 10-10 m2/s, et elle augmente avec la température de l’air. L’énergie d’activation de la menthe pouliot obtenue à partir de l’équation d’Arrhenius est de 57.12 kJ/mol. L’équation caractéristique du séchage a été déterminée et le modèle logarithmique s’est avéré le plus adéquat pour décrire dans une manière satisfaisante la cinétique des feuilles de menthe pouliot.

Keywords

Activation energy - CDC - Drying curves - Effective diffusivity - Logarithmic equation - M. pulegium - Modelling - Water activity.

1000. Evaluation of drying parameters and sorption isotherms of mint leaves (M. pulegium)
Texte intégral

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