Chapitre 7: transformation des grains

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7.1 Decorticage et mouture des grains locaux

En Afrique, la femme en milieu rural consacre beaucoup de temps et d'efforts à la transformation des céréales locales, telles que par exemple le mil et le sorgho. Dans les pays où ces céréales étaient traditionnellement la nourriture de base des populations, on note en zone urbaine une tendance de plus en plus forte vers l'utilisation de céréales de substitution, comme le blé et le riz, qui sont déjà transformées et prêtes à être utilisées. La pénébilité de la tâche et la faiblesse des services de décorticage des grains locaux en milieu urbain liées au faible coût des céréales de substitution, expliquent ce phénomène qui voit marginaliser sinon disparaître les céréales traditionnelles telles que le mil et le sorgho.

7.1.1 Sorgho et mil

Lorsqu'on examine une coupe longitudinale d'un grain de sorgho ou de mil, on distingue trois parties principales: i) le péricarpe (couches externes du grains); ii) l'endosperme (l'albumen farineux riche en amidon) et iii) le germe (ou embryon dont le développement donne naissance à la nouvelle plante).

Figure 7.1- Coupe longitudinale d'un grain de céréale
(Source: François, 1988)

Le péricarpe, aussi communément appelé "son" lorsqu'il est séparé du grain, est constitué surtout de fibres et parfois d'éléments antinutritionnels. Les péricarpes minces ont tendance à adhérer très fortement à l'amande, contrairement aux péricarpes épais. Cette caractéristique physique du grain a une influence négative sur le décorticage.

Certains grains de sorgho ont la particularité de posséder une couche colorée (du brun au violet) appelée testa, immédiatement sous le péricarpe. Cette coloration est associée à la présence d'une forte concentration de polyphénols (aussi appelés tannins) qui inhibitent la capacité de l'organisme humain à digérer les protéines du grain. C'est la raison pour laquelle, dans le procédé traditionnel de décorticage, l'opération est poursuivie jusqu'à ce que toute la couche de testa soit enlevée.

L'endosperrne comporte une partie cornée (ou vitreuse) et une partie farineuse. Les proportions relatives de ces deux parties vont déterminer la texture du grain (une caractéristique importante dans la qualité de la farine produite). La proportion d'endosperme corné détermine la capacité du grain à supporter le décorticage traditionnel au pilon sans se réduire en poudre. Plus cette proportion est importante, moins il y aura de brisures lors du décorticage au mortier et pilon.

Le germe contient essentiellement la matière grasse et des corps protéineux. Chez certains cultivars de sorgho, le germe est profondément ancré dans l'endosperme, rendant son extraction difficile. Bien qu'une farine contenant une portion du germe se conserve mal, à cause des phénomènes de rancissement, elle est beaucoup plus nutritive.

Avec des céréales comme le blé ou le mais par exemple, une simple mouture des grains suivie d'un tamisage de la farine obtenue, permet d'enlever le "son". Par contre, dans le cas du mil et du sorgho, un tel procédé n'est pas possible. En effet, le péricarpe du grain de mil ou de sorgho a la particularité de se pulvériser en fines particules lorsque le grain est écrasé. Ces particules de "son" sont alors impossibles à séparer du reste de la farine par tamisage. Pour cette raison, si l'on veut enlever le son du grain de mil et de sorgho, il faut nécessairement passer par un procédé séparé qui est le décorticage.

Le but du décorticage est d'enlever les couches externes du grain qui contiennent surtout des fibres, et parfois des tanins, dont la présence dans la farine affecte la qualité de cuisson, le goût et la texture de l'aliment. L'objectif de l'opération de décorticage est donc d'enlever efficacement toutes les couches de péricarpe et de testa, tout en minimisant les pertes de certaines parties de l'endosperme et du germe. Le niveau de décorticage nécessaire pour arriver à ce résultat optimal varie d'un type de grain à un autre, et même d'une variété de grain à une autre (tableau 7.1).

Le procédé de décorticage le plus communément utilisé en Afrique consiste encore à piler le grain dans un mortier en bois. C'est une opération pénible qui incombe toujours à la femme. En général, le grain est d'abord humidifié (environ 50g d'eau par kg de grain), avant d'être pilé au mortier, séché au soleil et finalement vanné pour enlever le son.

En 1981-82, le projet régional FAO/RAF/045/DEN, en collaboration avec l'ICRISAT, a mené une étude sur les méthodes traditionnelles de décorticage et de mouture des grains au Mali (Vanek, 1986). Pour le décorticage, quelques résultats de cette étude sont présentés au tableau 7.2.

Tableau 7.1- Proportions relatives de péricarpe, endosperme et germe dans quelques types de grains de sorgho de mil (Bassey et Schmidt, 1989)

Tableau 7.2 - Quelques paramètres sur l'efficacité de la méthode traditionnelle de décorticage manuel des grains au Mali (Vanek, 1986)

* La consommation énergétique spécifique a été calculé en faisant le produit de la durée du pilage par la puissance moyenne d'une personne, estimée à 75 Watt.

7.1.2 Description technique

Afin de bien se comprendre lors de la comparaison de performances de diverses opérations de décorticage, il convient de revenir sur la définition de trois paramètres souvent employés:

- Le taux d'extraction mesure le niveau de décorticage que la personne qui supervise l'opération, c'est-à dire la femme, a jugé acceptable pour indiquer la fin de l'opération; c'est la proportion (en pourcentage de poids) de grains décortiqués par rapport au poids initial des grains non décortiqués. Ainsi par exemple, lors du décorticage du sorgho au Mali, par la méthode traditionnelle, le taux d'extraction est de 65 - 75% (tableau 7.2)

- Le rendement théorique est la proportion des grains (en pourcentage de poids) qui représente la portion optimale consommable ou acceptable par l'utilisateur. Avec du sorgho à péricarpe (pais par exemple, le rendement thérique est de 94,0%, pour quelques types de grains de sorgho et de mil (tableau 7. l).

- L'efficacité du décorticage (en %) fait intervenir les deux paramètres précédents,

Elle permet une mesure objective de l'efficacité de l'opération et la comparaison d'équipements et de grains en termes de performance au décorticage. Elle est donnée par la formule suivante:

Efficacité du décorticage (%) = (100 - RT)/(100 - TE) x 100

RT = Rendement théorique (en %)

TE = Taux d'extraction (en %)

7.1.3 Décortiqueuse type Engleberg

Plusieurs tentatives ont été menées en vue de mieux valoriser les céréales locales en mécanisant leur transformation, notamment le décorticage. Ce fut d'abord des décortiqueuses de type "Engleberg" qui furent introduites et sont toujours les plus utilisées en Afrique pour le décorticage des céréales. Ces machines ont l'avantage d'être simples et robustes. Cela a favorisé le développement d'une fabrication locale et la plus grande disponibilité de pièces de rechanges dans les marchés.

Bien que conçue pour fonctionner en continu, la machine est en général utilisée pour décortiquer des petits lots d'environ 5 kg en prestation de services. Ainsi, la capacité de la machine diminue très vite et sa consommation spécifique d'énergie augmente, avec une diminution de la taille des lots décortiqués (Tableau 7.3).

Le grain est souvent humidifié en ajoutant de l'eau juste avant le début de l'opération. Cela a pour effet d'assouplir la surface externe des grains et de faciliter le détachement du péricarpe durant les actions de friction et de pression à l'intérieur de la machine. Les taux d'extraction typiques sont de l'ordre de 65-70%, ce qui correspond aux niveaux obtenus avec le décorticage manuel au mortier.

Tableau 73 - Performance de la décortiqueuse de type Engleberg au Mali (Vanek, 1986)

7.1.4 Décortiqueuses à surface abrasive

Le principe de fonctionnement de ces décortiqueuses est essentiellement basé sur la friction des grains sur une surface abrasive, ce qui a pour effet d'enlever la couche externe des grains. La friction grain contre grain contribue aussi au décorticage, dans une certaine mesure. La surface abrasive peut être stationnaire ou bien animée d'un mouvement de rotation.

Décortiqueuse à cône stationnaire

Dans le cas de la décortiqueuse FAO (Fonderies des Ateliers de l'Ouest), la surface abrasive est un cône stationnaire. Le grain est mis en mouvement et frotte sur le cône par l'action de lamelles de caoutchouc rotatives. La capacité de la machine varie entre 200 et 275 kg/h, pour un taux d'extraction d'environ 78% et une consommation spécifique d'énergie de 75 à 95 kJ/kg. La machine dispose d'un système de séparation du son et des grains décortiqués. Malheureusement, cette décortiqueuse qui a été introduite au Sénégal dans les années 1970 pour le décorticage du mil et du sorgho, est de construction trop compliquée pour un usage en milieu rural. Cela explique peut être l'arrêt de sa diffusion dans ce pays.

Décortiqueuses à disques abrasifs

Les décortiqueuses à disques abrasifs sont de conception simple. Elles consistent esssentiellement en un caisson en acier léger à fond semi-circulaire, à l'intérieur duquel tourne une série de disques abrasifs fixés sur un axe (figure 7.2). En opération, la quantité de grain chargé jusqu'au niveau de l'axe de rotation, dépend du volume du caisson. L'action de friction entre les grains et la surface abrasive des disques, en plus des frictions graingrain, entraine l'enlèvement du péricarpe.

Figure 7.2 - Décortiqueuse à disques abrasifs ou décortiqueuse PRL/RIIC
(Source: UNIFEM, 1988)

Le premier prototype de décortiqueuse à disques abrasifs fut introduit au milieu des années 1970 au Botswana, au Sénégal et au Nigéria, pour des essais en station de recherche avec l'assistance du Centre International de Recherche pour le Développement (CRDI). Cette première machine, alors appelée "décortiqueuse PRL", était conçue pour opérer en continu, avec une capacité variant entre 250 et 500 kg/h, selon le type et la variété de grain. La quantité minimum de grain qu'on pouvait y décortiquer était de 20 kg.

La décortiqueuse PRL/RIIC est une version modifiée et améliorée de la précédente. Elle fait l'objet d'une fabrication locale et d'une large diffusion auprès des minoteries privées au Botswana.

7.2 Etude de cas sur le decorticage du riz au mali

La région de Ségou compte parmi les régions les plus productrices de riz au Mali. Depuis les années 1970, l'Office du Niger a été chargé de promouvoir le développement de la riziculture irriguée et l'intensification de la production (double culture). La production a plus que triplé entre 1981 et 1994 (tableau 7.4). L'Office du Niger avait jusqu'en 1984 le monopole de la filière riz. Actuellement 44.000 ha (30 à 50% de la production nationale) sont sous la tutelle de l'Office. Les producteurs (environ 10.000 cultivant chacun 4 ha en moyenne) ne sont plus obligés d'y vendre leur paddy.

Depuis 1979, le Gouvernement des Pays-Bas assiste l'Office du Niger à travers le projet ARPON (Amélioration de la riziculture Paysanne dans l'Office du Niger) afin d'accroître production et productivité. En 1989 le projet ARPON, évaluant les besoins des villageois, a soutenu les Groupements d'Intérét Economiques Féminins (GIEF) dans la mécanisation du décorticage du riz. Ce projet intitulé "action décortiqueuses" devait servir de moteur au développement socio-économique de la région en créant de nouvelles opportunités d'emplois et de revenus pour les femmes et en améliorant la situation financière et le statut des GIEF. En effet le décorticage mécanisé permet aux femmes de valoriser leur produit, en vendant du riz et non pas du paddy, tout en gagnant du temps en remplaçant le pénible pilonnage manuel. En outre un sous-produit, son et balles pulvérisées, peut servir d'aliment de bétail.

Tableau 7.4 - Niveaux de production de riz dans la région de l'Office du Niger

7.2.1 Introduction de la technologie

L'équipe du projet en collaboration avec les intéressées a choisi la décortiqueuse VOTEX parmi les équipements existants, pour différentes raisons:

- Son coût moindre par rapport aux autres décortiqueuses;
- Sa facilité d'utilisation, d'entretien, de réparation;
- La possibilité d'une fabrication locale, par l'Atelier d'Assemblage de Matériels Agricoles (AAMA).

L'introduction de cet équipement a été possible grâce au "Fonds de développement Villageois. qui mettait à disposition un crédit à 9%, remboursable en deux ans.

L'organisation du projet s'est déroulée autour de plusieurs équipes:

- Des équipes de travail (2 ou 3 femmes parfois assistées d'un jeune opérateur de machines) chargées du décorticage, de l'entretien et de l'administration du matériel. Ces équipes ont reçu une formation à l'opération et la maintenance et une rémunération équivalent à 7-10% des revenus bruts.

- Des comités de gestion formés à la tenue des livres comptables, à l'administration et à l'organisation des groupements.

Lors de réunions des groupements, les questions générales (heures de fonctionnement, prix des services, résultats de l'activité, réutilisation des fonds) étaient discutées avec toutes les femmes du groupement.

7.2.2 Evaluation des résultats

Dés le début du projet en 1989, 78 unités de décorticage ont été installées dans 76 villages. Le traitement a été effectué sur 10.000 tonnes de riz avec un bénéfice total net de 133.000 dollars US (1$=300F CFA) pour les 76 villages. Toutefois, tous les groupements n'ont pas connu le même niveau de réussite. En 1992 seules 56% des unités de décorticage ont pu rembourser la totalité de leur dette. 50% des unités ont été obligés de cesser temporairement ou définitivement leur activité de décorticage.

L'activité de décorticage se présentait comme une activité génératrice de profits à ses débuts, cependant la rentabilité a rapidement décliné par la suite pour différentes raisons:

- Les producteurs de riz devant la réussite financière des GIEF en 1989 ont acheté leurs propres machines, devenant des concurrents de taille. En 1992, 400 décortiqueuses privées étaient dénombrées. Or les GIEF, en tant que collectif ont eu beaucoup de mal à réagir de façon directe et rapide à cette situation concurrentielle.

- Le choix technique des concurrents a porté sur des décortiqueuses fabriquées en Inde et en Chine (même modèle "Engelberg" à rouleau en fonte), de plus grande capacités (300 à 400kg/h) et produisant du riz plus blanchi, mieux apprécié par les consommateurs. En comparaison la décortiqueuse VOTEX a une capacité de 150kg/h, un rendement élevé de 81 à 87%, mais elle produit un riz brun (=non blanchi) malgré la préférence des consommateurs pour le riz blanc. L'avantage de la mobilité du matériel n'a pas été exploité en offrant un service porte à porte.

- Le service "entretien et réparation" des équipements devait être assuré par les techniciens de l'Office du Niger. En fait ces derniers accordaient la priorité aux unités privées de décorticage avec lesquelles ils avaient signé des contrats de maintenance.

- La concurrence accrue entre prestataires de services fit chuter les prix du décorticage de moitié entre 1989 et 1993. Parallèlement les coûts du carburant et des pièces détachées augmentérent. Cette situation entraîna une forte démotivation des femmes des GIEF.

- Le manque d'esprit d'entreprise de la part des GIEF résume les difficultés rencontrées dans l'opération "Action décortiqueuse. Dans la pratique la majorité des femmes n'a pas réagi en tant que "groupes de productrices" (responsabilité conjointe et propriété collective) mais comme des consommatrices individuelles considérant la décortiqueuse comme un simple outil domestique. S'intéressant très peu au déroulement de l'activité, à la gestion et à l'administration, les membres des GIEF n'ont pu s'adapter à une situation concurrentielle nouvelle (ajustement des prix, réponse aux besoins des consommateurs). (Zommers, 1994)

7.3 Etude de cas sur le to de sorgho

Dans la zone soudano-sahélienne, le sorgho est consommé par prés de 30 à 40 millions de personnes sous forme de "porridges" fermentés ou non, neutres (Cameroun et Nord Togo), acides (Burkina-Faso) ou alcalins Mali). Le nom le plus couramment utilisé au Sahel pour ces porridges est le tô.

Les critères de qualité exigées par les consommateurs sont:

- La texture: le tô doit être ferme et ne doit pas coller aux doigts ni aux dents.
- La conservation: le tô doit conserver sa texture jusqu'au lendemain matin sans qu'il y ait exsudation d'eau.
- La couleur.
- Le goût: il varie selon les ethnies et semble en partie masqué par celui de la sauce d'accompagnement.

Les conclusions de l'étude sur les critères de qualité du tô sont:

- La vitrosité et la dureté des grains n'ont aucune influence sur la texture du tô.

- Moins il y a de cendres et de protéines, plus il y a d'amidon dans le grain décortiqué, plus le tô est ferme. Par conséquent une variété de sorgho sera intéressante pour le te, si un décorticage efficace élimine les parties périphériques (abrasion poussée) tout en réalisant un rendement élevé (supérieur à 75-80%).

- Un grain décortiqué d'une teneur d'environ 1% en matières minérales donne un tô assez ferme.

- 70% de la texture du tô est due aux caractéristiques de l'amidon (solubilité et gonflement à 85°c, teneur en amylose). Un tô est d'autant plus ferme que la teneur en amylose est élevée.

Contrairement aux variétés locales de sorgho, les variétés améliorées de bonnes qualités agronomiques (rendement, résistance) donnent des tô souvent mous peu appréciés des consommateurs.

Un projet de norme régional africain a été rédigé par le Codex Alimentarius FAO/OMS. Pour le sorgho en grains (entiers ou décortiqués), les teneurs en eau, cendres et protéines, cellulose et matières grasses, taux d'impuretés et de décorticage, conditions d'hygiène et d'emballage ont été fixés. L'application de cette norme demande un effort important des pays et opérateurs concernés. Pour les farines de sorgho la teneur en cendres doit être comprise entre 0.9 et 1.5% (matière sèche) et la granulométrie doit être inférieure à 0.5mm pour la farine fine et inférieure à 1mm pour la farine moyenne. L'application de ces normes n'est pas obligatoire mais elle permet au transformateur et à l'utilisateur de caractériser et positionner son produit.

Depuis la dévaluation du franc CFA, la consommation des céréales locales augmente en zone urbaine. L'amélioration de la qualité de cet approvisionnement doit être encouragé. Les trois critères de qualité qu'il convient de respecter au stade de la transformation et de la mouture sont le choix des variétés, la propreté des grains et la granulométrie des produits de mouture. Les différents Instituts ou laboratoires de technologie alimentaire, directement concernés par la valorisation des céréales, ont un rôle à jouer dans la promotion de la qualité au niveau de la formation, de l'incitation par les prix et du choix de matériel de transformation.

Au stade de la commercialisation et de la distribution, d'autres critères de qualité interviennent, en particulier l'emballage et la durée de conservation des produits, non abordés ici. Sur les marchés et dans certains magasins, on trouve des produits céréaliers traditionnels, emballés dans des sachets plastiques avec parfois des conseils d'utilisation. Cet important développement mérite d'être accompagné.

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