par Bukamba Tshanga, Célestin
Président du jury Haut, Benoît
Promoteur Debaste, Frédéric
Publication Non publié, 2024-10-02
Thèse de doctorat
Résumé : Face à la demande accrue en protéines alimentaires, les insectes comestibles émergent comme une alternative durable aux protéines issues d’animaux d’élevage. En République Démocratique du Congo, l’entomophagie est une pratique ancestrale pour une bonne partie de la population. Cependant, les insectes comestibles sont récoltés dans la nature, conservés et transformés suivant des procédés rudimentaires. Cette étude vise à contribuer à l’amélioration des procédés traditionnels de transformation d’insectes comestibles en RDC. Elle aborde, entre autres, les techniques de collecte, de transformation et de conservation des insectes, avec une emphase sur les méthodes de séchage. La formalisation des procédés traditionnels, les isothermes de sorption, les effets de prétraitements tels que la déshydratation osmotique et le préséchage aux micro-ondes ainsi que la cinétique de séchage sont rigoureusement examinés. Des ateliers participatifs avec les acteurs de la filière ont permis de formaliser les procédés traditionnels de transformations d’insectes. Le séchage a été présenté comme la principale technique employée. Les entretiens ont mis en évidence les principales attentes des acteurs de la filière en termes d’amélioration ou d’innovation. Pour la chenille Cirina forda, qui est la principale espèce d’intérêt, les participants ont identifié la nécessité de réduire la pénibilité et les risques liés à la phase de précuisson sur braise, d'améliorer l'efficacité du séchage, de réduire les pertes de volume, d'optimiser les techniques d'emballage, de garantir une conservation de qualité et de minimiser les brisures pendant la manipulation et le stockage des insectes séchés. Des essais de transformation ont été menés sur terrain. Ces essais ont montré que la performance du séchage dépendait principalement de la période de récolte et du prétraitement au séchage employé. En vue de proposer des conditions de séchages et de stockages efficaces pour les espèces d’insectes étudiées, les isothermes de sorption et les chaleurs isostériques de sorption de deux insectes Cirina forda et Rhyncophorus phoenicis ont été déterminées par la méthode dynamique de sorption de vapeur. La modélisation des données expérimentales à l’aide de cinq modèles mathématiques de sorption, a montré que le modèle de Peleg serait le modèle le plus approprié pour la représentation des phénomènes de sorption de ces deux insectes. Les deux insectes ont montré des isothermes de type III, indiquant un comportement de mono couche/multi-couches avec une énergie de liaison décroissante à mesure que le nombre de couches augmente. Les résultats ont permis de proposer des conditions de séchage spécifiques pour chaque espèce d'insecte, garantissant une durée de conservation de 12 mois à 30°C lorsqu'ils sont emballés dans des films de polyéthylène. v Les cinétiques de séchage de Cirina forda ont été caractérisées en employant deux types de séchoirs (étuve et séchoir tunnel). L'étude a révélé que le séchage de la chenille Cirina forda se produisait principalement pendant la période de séchage à vitesse décroissante, ce qui indique que la migration de l'humidité était principalement due aux mécanismes de diffusion. Des modèles mathématiques ont été ajustés aux données de séchage, et le modèle de Page a été identifié comme le plus adapté pour prédire le comportement de séchage. L'étude a également révélé des valeurs de diffusivité effective de l'humidité plus élevées dans les séchoirs à tunnel par rapport aux fours, ce qui suggère une plus grande efficacité de transfert de matière dans les séchoirs à tunnel. Les valeurs de diffusivité effective étaient plus élevées dans le séchoir tunnel que dans l’étuve, indiquant un processus de diffusion plus important dans le premier. Les investigations sur le rétrécissement pendant le séchage à l’étuve ont révélé une réduction notable du volume de la chenille Cirina forda, mais demeure globalement indépendant de la température. Cette observation suggère que l’acceptation de l’hypothèse de volume constant pendant le séchage peut entraîner une surestimation de la diffusivité effective. Pour un séchage efficace et la préservation du volume du produit, il est conseillé de sécher la chenille Cirina forda à des températures élevées dans des séchoirs tels que les séchoirs à tunnel. Les effets de la déshydratation osmotique et du pré-séchage aux micro-ondes, comme prétraitement au séchage, sur les caractéristiques de séchage de la chenille Cirina forda ont été étudiés. Les transferts de matière pendant la déshydratation osmotique ont été modélisés de façon satisfaisante à l’aide du modèle de Peleg. L'étude a révélé que la déshydratation osmotique des chenilles Cirina forda à l'aide d'une solution de NaCl n'était pas une méthode de prétraitement appropriée pour améliorer le processus de séchage, car elle entraînait une perte d'eau et un gain de sel moins importants. En revanche, le préséchage aux micro-ondes a montré des résultats plus prometteurs, avec des cinétiques de séchage supérieures des insectes traités aux micro-ondes par rapport à ceux qui ont subi une déshydratation osmotique. Cette différence a été amplifiée avec l'augmentation de la température de séchage et de la concentration de NaCl, ce qui suggère qu'il est préférable de prétraiter les chenilles par déshydratation osmotique à faible concentration de NaCl (≤20%) et de les sécher à haute température. Cette recherche offre des bases solides pour l'optimisation des processus de séchage des insectes comestibles, avec des implications notables pour les chenilles Cirina forda et les larves de Rhyncophorus phoenicis. Alors que pour Cirina forda la déshydratation osmotique vi se révèle moins favorable, le préséchage aux micro-ondes émerge comme une stratégie prometteuse. Les recommandations incluent une étude approfondie des propriétés structurelles, une évaluation organoleptique, une optimisation des paramètres de séchage, une analyse de l'effet du prétraitement aux micro-ondes, et une comparaison avec d'autres espèces d'insectes.

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