Stockage des graines et tourteaux de soja

Stockage et Manutention
des Graines et du Tourteau de Soja
Ulysses A. Acasio
Kansas State University – Manhattan, Kansas
INTRODUCTION
Le soja est un oléagineux qui constitue dans le monde la principale source d’huile végétale et
de protéines. Il est cultivé à grande échelle aux USA, au Brésil et en Chine. Les graines
peuvent être transformées en farines pour l’alimentation humaine ou en tourteau pour
l’aliment concentré. En Chine, au Japon et dans les pays de l’Asie du Sud Ouest, le soja est
utilisé dans la préparation de plusieurs variétés de produits alimentaires, alors qu’aux USA et
en Europe, il est utilisé principalement pour l’huile et le tourteau. Il existe des centaines de
variétés de soja dans le monde, mais seulement quelques dizaines sont cultivées pour une
utilisation à l’échelle commerciale.
Il existe généralement deux types de tourteaux de soja le soja graine entière et le soja
déshuilé. Les deux types sont aujourd’hui des sources majeures de protéines dans l’industrie
de l’aliment composé.
-
Le tourteau de soja, graines entières, peut être produit à partir des graines par toastage
des graines pour désactiver les inhibiteurs de trypsine, puis broyé dans un broyeur à
marteau ou à cylindres. Il peut être également obtenu d’abord par le broyage des
graines et ensuite par l‘extrusion, utilisant le procédé sec ou humide. La chaleur
existant dans le procédé d’extrusion, désactive les inhibiteurs de trypsines contenus
dans la farine.
-
Le soja déshuilé est un sous-produit de l‘extraction de l’huile à partir des graines, soit
par un procédé mécanique ou chimique. L’extraction mécanique utilise des presses ou
des rouleaux, alors que le procédé chimique fait appel à des solvants, d’où le nom
d’extraction par solvant. Le soja déshuilé ou tourteau, a été utilisé depuis très
longtemps dans la formulation de l’aliment alors que le soja entier vient d’être accepté
pour certains aliments porcins ou avicoles.
En raison de l’importance économique et nutritionnelle des graines et des tourteaux du soja, il
est essentiel de signaler que ces produits peuvent être détériorés durant le stockage et qu’il
existe des moyens de minimiser cette détérioration. Les différents facteurs qui affectent le
stockage du soja et les moyens de réduire leur impact sera le sujet de notre document ciaprès.
DIFFERENTS TYPES DE STOCKAGE:
Il existe généralement deux types de stockage pour les graines et leurs sous-produits le
stockage à la ferme et le système de stockage hors ferme.
• Stockage à la ferme : l’installation de stockage du produit est dans l’enceinte de la ferme
dans les systèmes agricoles développes, cela fait habituellement appel à une manutention
mécanique, un système de nettoyage, de séchage et l’utilisation de silos de stockage. Dans les
systèmes moins développés, il consiste en un simple grenier ou hangar de stockage avec une
2
utilisation de main d’oeuvre plus importante.
• Stockage hors de la ferme il s’agit plus d’une installation commerciale de stockage. Dans
les pays développés, des silos de grande capacité en métal ou en béton qui sont hautement
mécanisés sont les systèmes utilisés. Dans les pays moins développés, ce sont des hangars
semi- mécanisés qui sont les plus répandus. Cependant, le stockage en vrac est le plus souvent
rencontré dans les grandes villes ou les zones portuaires.
Indépendamment du système de stockage utilisé, le principal objectif est de prévoir des
conditions où la qualité désirée des grains peut être maintenue sur une période de temps, dans
le but d’obtenir un maximum de profit et une utilisation optimale.
FACTEURS QUI AFFECTENT LE STOCKAGE DU SOJA:
Les principaux facteurs qui affectent le stockage du soja sont la teneur en humidité, la
température, la durée du stockage, les conditions des graines en général et le taux de corps
étrangers.
1 Teneur en humidité:
-
L’humidité est certainement le facteur le plus important qui affecte le stockage des graines et
de leurs sous-produits. Les graines matures de soja contiennent un taux d'humidité variant de
13 à 15 % en fonction des régions et de la période de récolte. Il est reconnu qu’il existe deux
types d’humidité dans la graine, à savoir (a) l’eau libre et (b) l’eau liée. L’eau libre dans la
graine est celle qui peut être retirée lors du séchage, alors que l'eau liée est moléculairement
attachée à l’intérieur de la graine et ne peut, par conséquent, être éliminée par le séchage.
Le taux d’humidité dans la graine peut être exprimé soit par rapport à la matière sèche (MS)
soit sur la base de la matière totale (MT) Dans l’industrie de l’aliment, elle est exprimée par
rapport à la matière totale, alors que les scientifiques l’expriment par rapport à la matière
sèche. Dans ce document, elle sera exprimée par rapport à la matière totale.
.
Par définition, le taux d'humidité par rapport à la matière totale, est le rapport du poids de
l’eau sur le poids de la graine. Par exemple, si 50 g de graines sont séchées complètement,
dans un four, et que le poids restant est de 40 g, le taux d’humidité est:
Taux d’humidité MT (%)
=
=
=
[(50-40)/50] x 100
10/50 x 100
20%
D'autre part, le taux d’humidité, sur la base de la matière sèche, est le rapport du poids de
l’eau contenue dans la graine, sur son poids déshydraté. Le poids déshydrate d'un produit est
son poids obtenu après élimination de tout son contenu d’eau par séchage. Dans l’exemple cidessus, le taux d’humidité sur la base de la MS est:
Taux d’humidité MS (%)
=
=
=
[(50-40)/40] x 100
10/40 x 100
25%
Comme nous pouvons le constater, la même quantité d’eau présente dans la graine peut être
exprimée de deux manières différentes. Le taux d’humidité exprimé sur la base MT est
inférieur au taux d’humidité exprimé sur la base MS, parce que le dénominateur dans la
3
première équation est supérieur à celui de a deuxième.
Pour convertir une base de teneur d’eau vers une autre, les deux formules ci-dessous peuvent
être utilisées. En utilisant l’exemple ci-dessus
% MT
=
=
=
[%MS/100+%MS] x l00
[25/(100 + 25)] x 100
20%
de la même manière:
% MS
=
=
=
[%MT/100 - %MT] x 100
[20/100-25) x 100
25%
En général, le soja peut être stocké pendant une période donnée sans qu’il y ait détérioration
selon son taux d’humidité. Le Tableau 1 présente la période de stockage dans de bonnes
conditions à différents taux d'humidité et les conditions normales de stockage.
Tableau 1 Périodes de stockage des graines de soja
dans de bonnes conditions à différents taux d’humidité
-
% Humidité (MT)
10-11
10-12.5
13-14
14-15
Graines commerciales
4ans
1 –3 ans
6-9 mois
6 mois
Semences
1 an
6 mois
-
Barre. 1976
Les graines et le tourteau de soja sont des matériaux hygroscopiques et peuvent soit perdre
(désorption) soit prendre (absorption) de l’humidité à partir de l'air ambiant. Le taux
d'humidité atteint par un produit sous une température de ‘air et un équilibre d’humidité
relative (ERH) donnés, est connu sous le nom d'équilibre de teneur en humidité (EMC).
L’EMC des graines et du tourteau de soja dans différentes conditions est respectivement
présenté dans les tableaux 2 et 3.
L’EMC des graines de soja dans le Tableau 2 sont des valeurs théoriques alors que celui du
tourteau dans le Tableau 3 sont des valeurs observées ou empiriques.
4
Tableau 2 Equilibre d’Humidité Relative des graines de soja
(Désorption)
-
Température
Humidité relative
°C
°F
10
20
30
40
50
60
5
41
5.2
6.3
6.9
7.7
8.6
10.4
15
59
4.3
5.7
6.5
7.2
8.1
10.1
25
77
3.8
5.3
6.1
6.9
7.8
9.7
35
95
3.5
4.8
5.7
6.4
7.6
9.3
45
113
2.9
4.0
5.0
6.0
7.1
8.7
55
131
2.7
3.6
4.2
5.4
6.5
8.0
Source :1982 Yearbook. Amer.Soc.of Agri. Engineers
70
12.9
12.4
12.1
11.7
11.1
10.6
80
16.9
16.1
15.8
15.4
14.9
-
90
22.4
21.9
21.3
20.6
-
Tableau 3- Equilibre de teneur en Humidité du Tourteau de soja
Désorption
% Humidité 15°C
25°C
35°C
% Humidité 15°C
MT
59°F
77°F
95°F
(MT)
59°F
Equilibre d’humidité relative
35.2
93.5
95.9
93.9
25.3
85.8
25.3
88.0
88.9
90.2
17.6
79.0
18.2
79.4
79.2
78.6
12.5
66.5
7.8
37.2
40.9
44.7
8.9
49.5
5.9
18.3
20.0
22.4
6.9
29.9
Source: Pixton et Warburton. 1975
Absorption
25°C
35°C
77°F
95°F
86.6
80.0
68.1
51.6
33.7
86.9
80.2
68.1
53.1
36.3
Dans le Tableau 3, l’effet de la température sur les graines, la relation entre EMC et ERH de
l'air, diminue avec l’augmentation de l’humidité relative et devient insignifiant à des taux
d’humidité relatives supérieures à 78%. Ceci veut dire que dans des conditions où l’humidité
relative est normalement supérieure à 80%, le changement de la teneur en humidité du
tourteau sera plus influence par la teneur en humidité relative que par la température de l’air
Les courbes des EMC des graines et des tourteaux à 25°C sont présentées sur la Figure 1.
5
Figure 1 EMC des graines et des tourteaux de soja (Pixton et Warburton, 1975)
-
L’EMC des graines et des tourteaux de soja par désorption est supérieur à celui par
absorption sous les mêmes conditions. Ce phénomène est connu sous le nom de Hystérèse.
L’hystérèse existe pour la majorité des produits agricoles comme les graines, la viande, les
légumes, etc... Cependant, l’effet d’hystérèse des graines diminue après des processus répétés
d’absorptions et de désorptions. Dans le soja ce phénomène est moins prononcé en
comparaison avec les autres graines de céréales.
Par ailleurs, l’ERH du tourteau est inférieur à celui de la graine entière à tous les niveaux
d’humidité en raison de sa faible teneur en huile. Cela veut dire que dans les mêmes
conditions d’humidité relative, le tourteau de soja aura un EMC plus élevé que celui des
graines entières. L’EMC des graines par désorption à différentes températures est présentée à
la Figure 2.
Figure 2 L'équilibre de teneur en humidité du soja par désorption (Société Américaine
d’ingénieurie agricole 1983)
-
6
Un aspect important de l’humidité de la graine est le temps nécessaire pour atteindre un état
d’équilibre quand la graine est soumise à des conditions différentes. En général, cela est
surtout influence par l’humidité actuelle de la graine et la façon par laquelle elle est exposée à
l’air ambiant. Par exemple, des graines maintenues dans des sacs en jute, ont plus tendance à
perdre ou gagner de l’humidité que des graines stockées en vrac, réduisant ainsi le risque de
détérioration. Pour cette raison dans les pays tropicaux il est préférable de stocker les graines
dans des sacs, indépendamment des considérations économiques et opérationnelles.
La figure 3 montre le changement typique de la teneur en humidité dans quatre différents
types de containers dans des conditions tropicales. Le revêtement utilisé était un plastic de 1
mm et l’isolation était de 15cm de cosse de riz, le tout étant dans un carton.
Figure 3- Changement dans la teneur en humidité des graines de soja stockées dans des
conditions tropicales dans différents types de conditionnement (Ravalo, et col. 1979).
L’utilisation de revêtement en plastic et d’isolant ralentit la vitesse d’absorption par les
graines compare à des graines non enveloppées et non isolées. Ceci peut être expliqué par le
fait que le plastic servait de barrière à l’humidité ce qui réduit l’absorption d’eau à partir de
l’air, alors que l’isolant maintenait les graines à des températures plus uniformes, entraînant
par conséquent une diminution de la vitesse de transfert d’humidité.
2 Température:
La température est le second facteur important qui influe sur la durée de stockage des graines
et des tourteaux de soja. En effet, la température influe sur la vitesse de croissance fongique,
sur le développement des insectes ainsi que sur les changements des composants chimiques
des produits pendant le stockage. Les températures les plus favorables pour le développement
et la reproduction des insectes se situe entre 27 et 35°C . En dessous de 16°C , les insectes
deviennent inactifs et meurent de faim, et à 4°C ils meurent de froid après seulement 10 mn
d’exposition.
-
7
Les graines de soja avec des teneurs en humidité de 14 à 14,3 %, maintenues à une
température de 5 à 8°C peuvent être stockées durant plus de deux ans sans subir d’altération
fongique, alors que les mêmes graines maintenues à 30°C peuvent être envahies par des
champignons après seulement quelques semaines et sévèrement altérées en six mois.
La température influe également sur la migration de l’humidité dans les graines stockées. Les
différences de température, dans des graines stockées en vrac, entraînent une migration de
l’humidité dans la masse de graines. S’il existe une différence de température, de lents
courants d’air ou flux d’air convectifs vont être créés, et transporter la vapeur d’eau des zones
chaudes aux zones plus fraîches de la masse de la graine. C’est le mécanisme de la migration
d’humidité. Il a été estimé, qu’avec une différence de température de la masse de la graine de
16°C environ, le flux d’air entre les graines est de 0.06m3 /mn/m2 .
A ce moment là, des graines stockées même à des teneurs en humidité considérées comme
bonnes, peuvent s’altérer après 12 mois de stockage si la migration de l’humidité a lieu. Par
conséquent, le maintien dune température uniforme pendant le stockage est aussi important
que de maintenir les graines au sec pendant le stockage.
Le circuit général de l’air dans des graines stockées en vrac sous des conditions climatiques
caractérisées par (a) une température extérieure plus chaude et (b) une température plus
fraiche, est présenté à la figure 4.
Figure 4 Mouvements d’air à l’intérieur des silos influencés par l’air extérieur et les
gradients de température des graines (Hall, 1980)
-
3 Durée du stockage
-
La détérioration des graines et du tourteau de soja durant le stockage dépend dune
combinaison ent re son taux d’humidité, sa température et sa durée de stockage. Pour un
stockage adéquat, la combinaison de ces trois facteurs minimisant les dégâts, sont une faible
teneur en humidité, une basse température et une courte durée de stockage. Cependant, dans
la pratique, un ou deux de ces trois facteurs peuvent répondre aux conditions optimales.
Dans ces conditions, il est utile de comprendre l’effet de la température et de l’humidité sur la
détérioration du soja. Ceci va nous amener à prendre les mesures nécessaires si la durée du
8
stockage est connue à l’avance.
Les périodes de stockage possibles pour le soja à des taux d’humidité et à des températures
variables sont présentées dans la figure 5.
Figure 5 Durée maximale de stockage des graines de soja à différents taux d’humidité et à
des températures de graines différentes (Harner, 1986)
-
CONDITIONS DE PRODUCTION ET HISTORIQUE
Les graines de soja saines se stockeront mieux que celles atteintes par des champignons, des
insectes ou que des graines gelées, éclatées ou concassées. Des graines envahies par des
champignons, vont permettre à ces derniers de se multiplier à des taux d’humidité plus
faibles que s’il s’agissait de graines saines. Les graines concassées sont plus assujetties à des
attaques par des insectes et des champignons que des graines entières. Il est également admis
que le revêtement d’une graine saine assure une certaine protection aussi bien physique que
chimique contre ces fléaux.
Le tourteau de soja est plus sensible aux attaques des mites et des charançons que la graine
entière. C’est pour cette raison qu’il est préférable d’avoir un système de manutention qui
permet d’éviter l’éclatement et le concassage des graines. Par exemple, les transporteurs à
ceinture amènent les graines avec plus de délicatesse que les autres types de transporteurs en
raison de leur conception. C’est aussi le système le plus efficace car il peut transporter les
produits avec le minimum de friction et à des grandes distances avec un coût plus bas en
énergie.
9
PRESENCE DE MATERIAUX ETRANGERS
Les matériaux étrangers sont définis comme toute particule passant à travers une grille de 3.2
mm (trous ronds) et toute autre particule autre que du soja restant à la surface du tamis. La
présence de ces matériaux étrangers avec la masse de graines a un effet néfaste sur l’aération
et la conservation des graines. Il peut y avoir une agglomération des particules lorsque les
graines sont chargées dans un silo qui n’est pas équipé de système mécanique de séparation.
En raison de la variabilité dans la densité, les particules les plus fines ont tendance à
s’accumuler en forme de cône au centre de la masse alors que les particules les plus fines ont
tendance à flotter aux côtés de la masse. Ce phénomè ne est représenté graphiquement à la
figure 6.
Figure 6 Ségrégation typique des graines et des
matériaux étrangers dans un silo de stockage
(Barger, 1981).
-
Durant l’aération, l’air va circuler avec une forte concentration de corps étrangers de taille
fine, rendant le procédé inefficace. A l’opposé, l’air va circuler facilement à travers des
points à fortes concentrations de corps étrangers de grande taille, créant un circuit non
uniforme de l’air pendant l’aération.
Dans ces conditions, le temps d’aération sera plus long pour refroidir les graines que si le
circuit de l’air était uniforme. Les masses de graines qui ne peuvent être aérées, sont des
zones dangereuses car leur température a tendance à être plus élevée que le reste des autres
graines. Ceci peut faciliter la migration de la chaleur et provoquer des conditions idéales pour
une infestation par des insectes et des champignons.
Même avec un séparateur de graines, les particules les plus fines vont occuper les espaces
vides de la masse de graine qui nécessite une pression d’air plus forte pour atteindre les
graines, rendant ainsi les coûts d’aération plus élevés. Par conséquent, le nettoyage des
graines avant le stockage est une bonne pratique qui doit être prise en considération pour
éviter les pertes physiques, nutritionnelles et économiques des graines à stocker.
10
LES CONDITIONS DE DETERIORATION
• Réchauffement
Le réchauffement est le problème le plus fréquemment rencontré dans le stockage du soja et
des autres graines. Des températures élevées indiquent soit l’invasion d’insectes, soit une
activité microbienne dans les graines, et peut résulter en une détérioration des graines et par
conséquent à une carbonisation, à moins qu’un refroidissement soit pratiqué par des moyens
artificiels. Dans les céréales, le réchauffement est à son pic à 58°C , avant de redescendre à
des températures ambiantes. Au pic de température, les insectes et les champignons sont
détruits faisant de ce phénomène un procédé d’auto- limitation.
D’un autre côté, le réchauffement du soja peut être provoqué en même temps par l’activité
des insectes et des microbes. Au fur et à mesure que le réchauffement progresse, et dépasse
50°C, le taux d’oxydation de son contenu en huile devient encore plus soutenu, et le
réchauffement peut atteindre des températures de plus de 15000. A ces niveaux de
températures, la carbonisation est systématique et une combustion avec un risque d’incendie
est très probable s’il y a une concentration suffisante en oxygène.
En raison du danger de réchauffement, il est capital de contrôler les températures de stockage
de graines. Par ailleurs, il est plus judicieux de mesurer la température des amas isolés que de
s’intéresser à la mesure du contenu en humidité ou du taux d’humidité relative dans l’air
C’est pour cela que la plupart des infrastructures de stockage ont des thermomètres
indicateurs et des enregistreurs de températures pour un meilleur contrôle de la qualité du
stockage.
• Changement de couleur et d’apparence
Les graines saines de soja sont généralement bien arrondies avec une couleur brillante et
uniforme, dépourvue de points inhabituels ou d’apparence ridée. La décoloration des graines
entraîne d’habitude des déclassements de la qualité et de la valeur au moment de la
commercialisation. Le changement est généralement associé à une invasion fongique et
microbienne et par conséquent à un réchauffement. Si cette décoloration est détectée à
temps, il est possible de réduire l’effet de ce phénomène par un refroidissement des graines
soit par aération, soit par transilage. D’autres solutions sont possibles :il s’agit soit de triturer
les graines immédiatement soit de les commercialiser pour prévenir des pertes trop
importantes.
• Odeur de moisi
L’odeur de moisi indique généralement un état avancé d’une infestation par les insectes. Si
cette odeur est détectée, les graines doivent être aérées pour supprimer l’odeur, et fumiguée
immédiatement s’il y a encore présence d’insectes. D’autres mauvaises odeurs indiquent une
invasion de champigno ns. Une odeur rance indique un changement de composition chimique
des produits riches en huile comme les graines et le tourteau de soja ou le son de riz.
• Présence d’insectes
La présence de grandes populations de charançons ou de mites est une indication d’un stade
avancé de l’infestation. Il a été constaté que les charançons de grenier (Sitophilus granarium)
peuvent infester les graines mais pas le tourteau de soja alors que les scarabées rouges
(trogoderma granarium) infestent les tourteaux à des humidités relatives supérieures à 75 %
et à des températures de plus de 30°C . La mite des amandes (Ephestia cautela) peut se
développer même à une humidité de 8,8% et une température de 25°C.
11
• Formation d’agrégats
Elle indique un stade très avancé d’invasion fongique des produits. Dans les silos en métal,
l’agrégation a lieu généralement près des parois du silos par effet de la condensation sur le
métal froid. L’humidité est d’abord absorbée par les graines adjacentes au parois résultant en
une sporulation et un développement de moisissures. Ceci peut également s’observer dans les
zones où l’humidité des graines est très élevée par une fuite d’eau du toit soit par une
transmission d’humidité par convection. Comme il a déjà été indique plus tôt, un
réchauffement peut avoir lieu durant le stockage, même avec une aération normale, si le
produit contient des matériaux étrangers.
Dans le cas de stockage dans des sacs, l’agglomération des graines et du tourteau peut
survenir dans les sacs en contact avec un sol humide. Ceci peut être évité par la mise en place
de palettes sous les sacs. L’absorption d’humidité à partir du sol peut être réduite par des
matériaux isolants du type feuilles de plastic épais pendant la construction.
• Changement durant le stockage
Les graines de soja font l’objet de changements nutritionnels, biologiques et chimiques même
dans les meilleures conditions de stockage. Certains de ces changements peuvent ne pas
affecter l’utilisation finale des produits et selon le degré de détérioration. Les changements
les plus importants concernent le changement de couleur, augmentation ou la diminution du
taux d’humidité, l’augmentation du taux d’acides gras libres dans le contenu huileux, la
réduction de la viabilité des graines, la décomposition des phospholipides et la dénaturation
des protéines.
Les graines entières sont plus résistantes à la détérioration durant le stockage que les
tourteaux. Le soja entier traité se détériore plus vite que le tourteau déshuilé dans des
conditions de température ambiante ceci est dû à sa teneur plus élevée en huile qui a
tendance à s’oxyder plus rapidement que dans la graine.
Tableau 4 Propriétés physiques de trois types de tourteaux de soja.
-
Propriété
Tourteau Extrait par solvant
Extrait mécaniquement
Entier
Décortiqué
Couleur
Roux clair à marron clair
Marron clair à foncé
Test de poids
(577)
(651)
(609)
K /m3
545-609
625-673
545-641
3
Lbs/Ft
(36)
(40)
(38)
34-38
39-42
34-40
Angle d’éboulement
39
39
39
Coef. de friction
Statique
Dynamique
Acier 0,379
0,319
Bois 0,433
0,369
Source: Pfost, H.B. et D. Pickering, eds. 1976. Feed Manufacturing Technology. Amer. Feed
Manufacturers Asso.
12
Tableau 5- Composition des graines et du Tourteau de soja
(Base de matière totale)
Tourteau extrait par solvant
Soja entier
%
Protéines brutes
Cellulose
Cendres
Calcium
Phosphore
Potassium
Manganèse
Matière sèche (MT)
41,70
5,70
5,40
0,27
0,63
1,77
0,10
91,00
Farine 44%
%
49,60
3,00
6,80
0,36
0,75
2,21
0,30
89,00
Farine 48%
%
54,00
3,00
6,80
0,36
0,75
2,21
0,30
89,00
Source: Feedstuff, 1983
Tableau 6 Composition des farines de soja (MT)
-
Matière sèche
Protéines brutes
Matière grasse
Cellulose
Calcium
Phosphore
Cendres
Soja entier
cuit
Extrait par solvant
Entier
Décortique
Entier Extrait
mécaniquement
90,00
38,00
18,00
5,00
0,25
0,59
4,60
89,60
44,00
0,50
7,00
0,25
0,60
6,00
89,00
42,00
3,50
6,50
0,20
0,60
6,00
89,30
47,50
0,50
3,00
0,20
0,65
6,00
Source Allen, 1983
Une caractéristique commune en matière de changement de composition chimique durant le
stockage des graines, est le changement du taux d’acides gras libres (AGL) dans le contenu
huileux. Le taux d’AGL dans le stockage des graines de soja augmente avec le temps et est
accéléré par les températures élevées et l’humidité. La viabilité des graines diminue avec les
fortes températures et l’humidité alors que le taux d’AGL dans le contenu huileux augmente
avec les températures et l’humidité.
13
MAINTIEN DE LA QUALITE
Une fois que les graines de soja atteignent la maturité et sont récoltées, leur qualité est fixée
et peut uniquement être maintenue par un bon séchage, un bon nettoyage et un
conditionnement. Le maintien de qualité fait intervenir plusieurs opérations qui assurent
l’environnement et les conditions qui réduisent les effets de détérioration par la température,
l’humidité ou les insectes et les champignons. Ceci signifie qu’il faut réduire les divers
changements au niveau de la graine à un niveau acceptable. Le meilleur outil pour réaliser
cela est d’avoir un système de contrôle de la température, de procéder régulièrement à des
échantillonnages et à des tests, et enfin avoir un système de refroidissement (aération).
• Contrôle de la température
Le meilleur critère qui peut être mesuré dans le stockage des graines est la température Dans
les petits silos de ferme, la température peut être mesurée à l’aide de thermomètre sonde.
Dans les grandes installations à échelle commerciale, des fils thermocouples ou des
potentiomètres à points multiples avec une sensibilité à distance sont plus pratiques et
utilisés plus couramment. Le contrôle peut être effectué dans un local situé près des bureaux
centraux pour faciliter les opérations inspection.
• Echantillonnage, inspection et tests
Le contrôle systématique de l’environnement et des conditions de stockage du produit est une
étape essentielle dans le maintien de a qualité du produit. Il peut être accompli par la prise
régulière d’échant illons et procéder à des tests pour rechercher les signes de détérioration
comme les mauvaises odeurs, le développement de champignons, invasion par les insectes, le
réchauffement et le changement de couleur. Pendant l’échantillonnage, les installations
doivent également être inspectées pour les fuites d’eau et l’accumulation de l’humidité ou
pour d’autres défauts.
• Aération
Le principal but de aération est de maintenir une température constante et de prévenir la
migration de l’humidité. L’aération est parfois utilisée pour maintenir un certain taux
d’humidité pendant plusieurs jours dans le but de prévenir le réchauffement lorsque le produit
est en attente de séchage. L’aération n’a pas pour but de sécher les graines, mais il peut y
avoir une légère déssiccation lorsque l’humidité relative de l’air est de 60% ou moins et que
la teneur des graines en eau est supérieure à 13%.
Un système d’aération efficace doit être capable d’apporter le minimum de circuit d’air
uniforme requis et de refroidir les graines des que possible. Ceci peut être accompli par le
choix du type et de la taille des ventilateurs, des systèmes de distributions de ‘air, des
directions des circuits et du débit.
La corrélation entre le débit de l’air, la hauteur des graines, la puissance des équipements et la
pression de ‘air est présentées sur la figure 9 ci-après:
Par exemple, des graines de soja stockées à une hauteur de 12.2 m, avec un débit de l’air de
1,125 m3 /mn/m3 de graines, nécessite une puissance de 0,04 CV/35,4 m3 (1 .000 boisseaux) à
une pression statique de 30 mm d’eau.
Si la même quantité de graines était aérée à 0,625 m3 /mn par m3 de graines, la puissance
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requise serait de 0,013 CV/35,4 m3 à une pression statique de 18,25 mm d’eau.
Ceci illustre bien le fait que si le débit de l’air est réduit de moitié, cela résulte en une
réduction de 1/3 de la puissance requise en CV.
Un guide général du choix du débit d’air pour aération des graines de soja est présenté dans le
Tableau 7.
Tableau 7- Débit d’air pour le stockage des graines de soja.
Type de stockage
Horizontal
Vertical
Source : USDA
Débit d’air m3 /mhn/m3 de graines
Etats du Nord
Etats du Sud
0,0625 à 0,125
0,125 à 0,250
0,03125 à 0,0625
0,0416 à 0,125
En ce qui concerne la direction du circuit de ‘air, il est souvent préférable d’avoir un circuit
de bas en haut plutôt que de haut en bas. Ceci sert à prévenir l’obstruction des perforations
du sol ou des conduits de l’air par les matériaux étrangers. L’inconvénient de cette méthode
est la possibilité de condensation au niveau du toit du silo et l’éventualité du retour de
l’humidité sur les graines. Cependant, si la condensation n’est pas excessive, les graines
humidifiées peuvent être asséchées par le processus d’aération.
Manutention des graines et des tourteaux
La manutention du soja fait appel à un certain nombre d’opérations de transport et de
nettoyage avant et après le stockage. Comme il a déjà été mentionné, la stabilité des graines
dépend du degré d’altération de la coque et d’autres facteurs. Il est par conséquent important
d’inspecter le produit pour détecter une éventuelle défection de transport ou de nettoyage, et
apporter les corrections nécessaires aux équipements.
Dans le cas du soja, le problème le plus fréquent dans la manutention est a mauvaise fluidité
du produit et les caractéristiques de compactage. Un dépôt des produits sous forme granulée a
lieu de façon naturelle, et s’aggrave si les particules sont fines ou si la teneur en eau est
élevée. Pour cette raison, le stockage du soja en vrac dans les silos doit être prévu avec des
système d’agitation pour faciliter les chargements. L’utilisation d’installations verticales,
permet d’utiliser les transporteurs classiques pouvant être utilisés aussi bien pour le stockage
que pour le déchargement, à l’aide de tracteurs et de raclettes.
Cependant, la fluidité du soja peut être améliorée par une addition et mélange de carbonate de
calcium, bentonite de calcium à un taux de 0,25 à 0,5 %.
Dans les fermes avicoles, ou dans les usines d’aliment, où le roulement de stock du soja est
de moins de 1 mois, le stockage en silo ne pose pas de problèmes. Si la durée de stockage est
plus longue, le stockage en sacs est plus conseillé pour éviter les problèmes causes par la
fluidité du produit. Une ventilation naturelle peut être assurée si les sacs sont biens empilés,
évitant ainsi les problèmes de réchauffement.
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RESUME
La réussite d’un stockage et dune manutention de graines et de tourteaux de soja dépend de la
compréhension des effets des différents facteurs qui entraînent la détérioration durant le
stockage, soit la température, l’humidité et la durée du stockage. Une température ambiante
supérieure à 30°C, et une humidité relative supérieure à 65 % sont favorables au
développement des champignons et invasion par les insectes dans les produits stockés. Un
programme efficace de contrôle des conditions de stockage des produits signifie le maintien à
un niveau constant d’une température et du taux d’humidité, à aide de l’aération et de la
ventilation. Ceci est indispensable pour maintenir une bonne qualité des graines et des
tourteaux de soja.
Par ailleurs, il doit être rappelé, que la qualité initiale du produit ne peut pas être améliorée, et
elle peut se détériorer avec le temps. Cependant le procédé de détérioration peut être réduit à
des niveaux raisonnables, en maintenant les produits secs et frais durant la période de
stockage. Ceci permet d’assurer la pérennité d’un produit de qualité soit pour la trituration
soit pour la commercialisation.
Enfin, les discussio ns présentées ci-avant ont été basées sur des données bibliographique
existantes ainsi que sur l’expérience personnelle de l’auteur en matière de manutention et de
stockage des graines aussi bien en climat tropical que tempéré.
REFERENCES
1.
Allen, R.D. 1983. Feedstuffs ingredient analysis. Feedstuffs Reference Issue.
55(3O):25-30.
2.
Barre, H.J. 1976. Storage and quality control of soybeans on the farm. P 734-744 in
Hill. L.D., ed. Proc. World Soybean Res. Conf. The Interstate Printers & Pub., Inc.
Danville, IL.
3.
Berger, W.M. 1981. Handling, transporting and preparation of soybeans. World Conf.
on Soya Processing and Utilization. J. of Amer. Qil Chem. Soc. Mar. P 154-156.
4.
Chapman, G.W. and J.A. Robertson. 1980. The effect of soybean moisture dur ing
storage on the lipid composition of extracted crude oil. J. Amer. Qil Chem. Soc.
57(10):339-342.
5.
Christensen, C.M. 1976. Maintaining quality of soybeans during storage. P 724-730
in: Hill, L.D. ed., Proc. World Soybean Res. Conf. The Interstate Printers &
Publishers, Inc., Danville, IL.
6.
Cox, P.D. and J.A. Simms. 1978. The susceptibility of soya bean meal to infestation
by some storage insects. J. Stored Product Res. 14:103-109. Pergamon Press, Great
Britain.
7.
Delouche, J.C. 1982. Physiological changes during storage that affect soybean seed
quality. P
16
57-66 in: Sinclair, J.8. and J.A. Jackobs, eds. Proc. Soybean Seed Quality and Stand
Establishment Conf. International Soybean Program, Univ. of Illinois, UrbanaChampaign, IL.
8.
Gregg, B.R. 1982. Soybean seed quality and practical storage. P52-56 in: Sinclair,
J.B. and J.A. Jackobs, eds. Proc. Soybean Seed Quality and Stand Establishment
Conf. Inter. Soybean Program. Univ. of Illinois, Urbana-Champaign, IL.
9.
Hall, C.W. 1980. Drying and Storage of Agricultural Crops. The AVI Publishing
Company, Inc. Westport, CT.
10.
Harner, J.P. 1986. Drying soybeans. Cooperative Extension Service. Kansas State
University, Manhattan, KS.
11.
Holmes, E.S. 1978. Aerating farm-storage grain. Cooperative Extens ion Service.
Kansas State University, Manhattan, KS.
Kaufmann, H.H. 1976. Commercial storage and handling of soybeans. P 731-733 in:
Hill, L.D., ed. Proc. World Soybean Res. Conf. The Interstate Printer & Publishers,
Inc. Danville, IL.
12.
13.
McNeal, Xzin. 1966. Conditioning and storage of soybeans. Bull 714, Agr. Expt. Sta.
Univ. of Arkansas, Fayetteville, Arkansas.
14.
Milner, M. and W.F. Geddes. 1945. Grain storage studies I. Influence of localized
heating of soybeans on interseed air movements. Cereal Chem. 22(6):477-483. Amer.
ASBO. of Cereal Chemists. Lancaster, PA.
15.
1945. Grain storage studies Il. The effect of aeration, temperature, and time on the
respiration of soybeans containing excessive moisture. Cereal Chem.22(6): 484-501.
Amer. Asso. of Cereal Chemists. Lancaster, PA.
16.
1946. Grain storage studies IlI. The relation between moisture content, mold growth,
and respiration of soybeans. Cereal Chem. 23(3):225-247. Amer. Asso. of Cereal
Chem. Lancaster, PA.
17.
1946. Grain storage studies IV. Biological and chemical factors involved in the
spontaneous heating of soybeans. Cereal Chem. 23(5):449-47O. Amer. Asso. of
Cereal Chemists. Lancaster, PA.
18.
Nakayama, Y.,K. Saio, and M. Kito. 1981. Decomposition of phospholipids in
soybeans during storage. Cereal Chemistry 58(4):260-264. Amer. Asso. Cereal
Chemist, Inc.
19.
Qrthoefer, F.T. 1978. Processing and Utilization. In: Soybean physiology, agronomy
and utilization. Norman. A.G. ed. p.219-241. Academic press. New York.
20.
Pedersen, R.J., R.B. Mills, G.J. Partida, D.A. Wilbur, 1974 Manual of Grain & Cercal
Product Insects and their Control. Dept. of Grain Science & nd., Kansas State
University, Manhattan, KS.
21.
Pixton, S.W. and S. Warburton. 1975. The moisture content! equilibrium relative
humidity relationship of soya meal. J. of Stored Products Res. 11(3/4):249-251.
17
Pergamon Press. Great Britain.
22.
Ravalo, E.J., E.D. Rodda, F. D. Tenne, and J.B. Sinclair, 1980, Soybean seed storage
under controlled and ambient conditions in tropical environments. P517-532 in:
Corbin, F.T. Proc. World Soybean Res. Conf. IL, ed. Westview Press, Boulder, CO.
23.
Saio, K., K. Kobayakawa, and M. Kito. 1982. Protein denaturation during model
storage stodies of soybeans and meals. Cereal Chem. 59 -5): 408-412.
24.
Scott, W.O. and S.R. Aldrich. 1970. Modem Soybean Production. S. & A.
Publications. Champaign, IL.
25.
Sirisingh, S. and M. Kogan. 1982. Insect affecting soybeans in storage. P 77-82 in:
Sinclair, J.B. and J.A. Jackobs, eds. Proc. Soybean Seed Qua lity and Stand
Establishment Conf. Int. Soybean Program. Univ. of Illinois, Urbana-Champaign, IL.
26.
Stevens, C.,W. Appel, and J. Zhenyu. 1987. Response of soybean meal flowability to
selected additives. Kansas Agr. Expt. Sta. Contribution No. 87-72-J. Kansas State U.
Manhattan, KS.
27.
Urbanski, G.E., L.S. Wei, and I. Nelson. 1980. effect of freeze damage on soybean
quality and storage stability. J. of Food Sci. 45:208-212. Institute of Food
Technologists.
28.
U.S.D.A. 1960. Aeration of grain in commercial storages. Marketing Research Report
No. 178.
29.
Yearbook. 1983. Amer. Soc. of Agri. Engineers. St. Joseph, MI.
18