Teneur en eau d’équilibre : où le séchage s’arrête seul

La teneur en eau d’équilibre est la teneur en eau finale d’une graine dans un air donné, qu’elle conserve ensuite. Le terme vient du stockage des semences, où il explique l’arrêt spontané du séchage. Des graines étalées dans une pièce et pesées chaque jour le montrent sur la balance. À la fin, le poids ne bouge plus. Le lot n’est pas pour autant séché à une valeur cible, il est seulement adapté à son air. Les semences ne descendent donc plus bas que dans un air plus sec, et attendre plus longtemps n’y change rien.

Pourquoi le séchage s’arrête-t-il de lui-même à un moment donné ?

Le séchage s’arrête dès que la graine et l’air échangent autant de vapeur d’eau dans les deux sens. Une graine laisse passer la vapeur d’eau, qui migre entre son intérieur et l’air vers le côté le moins chargé. L’air sec tire l’eau vers l’extérieur jusqu’à atteindre cet équilibre, puis s’arrête. À l’inverse, l’air humide fait entrer de l’eau jusqu’au même point.

On décrit l’air par son humidité relative, la part de vapeur d’eau rapportée au maximum possible à cette température. L’humidité qu’un lot établit autour de lui à l’équilibre s’appelle humidité relative d’équilibre. Elle représente le côté de l’air, et la teneur en eau d’équilibre celui de la graine.

Pourquoi le chanvre devient-il plus sec que le blé dans le même air ?

Le chanvre atteint une teneur en eau plus basse dans le même air, car l’huile ne fixe pas d’eau. Les graines de chanvre contiennent en moyenne 31,9 % d’huile sur 20 génotypes mesurés, soit près d’un tiers de leur poids.

À 25 °C et 10 % d’humidité, le lin atteint 3,3 % d’eau, l’arachide 3,0 % et le soja 4,1 %. Le blé arrive à 5,5 % dans le même air et contient ainsi presque deux fois plus d’eau que l’arachide. Pour le chanvre, une équation d’estimation donne par le calcul environ 3,4 % à 10 % d’humidité, mais à 20 °C. La valeur n’est donc pas directement comparable. Les valeurs mesurées pour le chanvre et la justesse de l’équation figurent dans l’article sur l’isotherme de sorption.

Que change la température ?

À humidité égale, un air plus froid laisse plus d’eau dans la graine. Vers 23 % d’humidité, les graines FINOLA en séchage contenaient 6,5 % d’eau à 10 °C et 5,9 % à 20 °C. Les deux valeurs sont rapportées à la matière sèche. À teneur en eau égale, l’humidité relative d’équilibre baisse à l’inverse quand la température baisse, surtout aux humidités moyennes. Un hygromètre lit donc une humidité plus basse sur des graines froides que sur des graines chaudes.

Dans un récipient étanche et bien rempli, la teneur en eau change pourtant à peine au refroidissement. 100 cm³ d’air ne contiennent qu’environ 0,0004 g d’eau, et aucune balance d’une résolution de 0,01 g ne le montre. Ce sont donc les semences qui fixent l’humidité dans le récipient, et non le peu d’air enfermé. L’article sur le séchage des semences explique comment mettre graines et bocal de mesure à la même température avant la lecture.

Pourquoi les banques de semences règlent-elles l’air et non la graine ?

L’humidité de l’air vaut pour toutes les espèces, alors qu’une teneur en eau devrait être fixée pour chaque espèce. Les banques de semences sèchent donc selon une norme internationale à 10–25 % d’humidité relative et 5–20 °C jusqu’à l’équilibre du lot. La même salle de séchage donne des teneurs en eau différentes au lin et au blé. Une seule consigne suffit pourtant pour les deux.

Pour le chanvre, la relation entre humidité et teneur en eau est mesurée jusqu’à environ 20 % d’humidité, pas en dessous. L’article sur le séchage des semences indique l’humidité qui mène à la plage visée pour le stockage.

Comment utiliser la teneur en eau d’équilibre pour le séchage ?

On l’utilise avec un contenant étanche, dans lequel un dessiccant ou une solution saline fixe l’air autour des semences. Un dessiccant en grande quantité fait descendre un lot sous la plage visée, alors qu’une solution saline saturée maintient une humidité fixe. Les quantités et les sels sont indiqués dans l’article sur le séchage des semences.

Choisir un air où la teneur en eau d’équilibre des semences se situe dans la plage visée.