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close this bookLa transformation artisanale des plantes à huile. Expérience et procédés, GRET, 1995
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View the documentEnjeux et limites des améliorations technologiques

Améliorer les procédés

Les possibilités d'amélioration des procédés traditionnels sont importantes. Elles peuvent intervenir au stade du pré-traitement comme à celui de l'extraction. Le travail peut être rendu moins long et moins pénible par la mécanisation des opérations de broyage, de râpage et de pressage. Le pressage est la première opération concernée par la mécanisation. Le deuxième stade est celui de l'adaptation en amont et en aval du pressage pour accroître les performances du système.

Il est important que les innovations techniques mises en place se combinent au savoir-faire et à l'expérience des transformatrices. Les machines doivent s'intégrer naturellement dans la chaîne de transformation traditionnelle: la structure générale du procédé doit être conservée. On garantit ainsi le respect du comportement du produit tel que les femmes savent le maîtriser. L'appropriation de l'équipement par les transformatrices est facilitée par la similitude entre les gestes manuels et le fonctionnement de la machine. La nouvelle technologie doit être la moins déroutante possible pour les utilisatrices.

La rentabilité de l'introduction d'innovations technologiques n'est pas acquise. La technologie doit être financièrement viable. L'équipement ne doit pas nécessiter, pour fonctionner, de consommations trop importantes en eau, en combustible ou en électricité, ni un entretien trop lourd. Les propositions d'amélioration des procédés traditionnels concernent rarement la consommation en bois qui est pourtant très importante pour les phases de séchage et de cuisson.

Il faut faire preuve de prudence et de discernement avant d'acheter du matériel. Le choix entre les différentes solutions techniques se fera en Fonction du groupe concerné, de la production envisagée et des possibilités de financement.

Le pré-traitement des matières premières

Le pré-traitement est destiné à préparer et à faciliter l'extraction de l'huile. Il comprend, selon les plantes oléagineuses, différentes étapes: décorticage (concassage des noix de palmiste), dépoussiérage, broyage (râpage des noix de coco), et conditionnement thermique.

Les arachides

Le décorticage est désigné spontanément par les femmes comme une des opérations les plus pénibles. L'utilisation d'un décortiqueur peut les soulager. Il existe des décortiqueurs à manivelle qui permettent de séparer les graines entières des graines brisées et des poussières et déchets. La société SISMAR propose un tarare qui est motorisable pour le nettoyage des graines.


Décortiqueurs manuels à arachide (a)


Décortiqueurs manuels à arachide (b)


Décortiqueurs manuels à arachide (c)

Les noix de palmiste

Pour casser la coque très dure qui entoure les noix, il est possible d'utiliser des concasseurs. Certains fonctionnent à la manière d'un décortiqueur en utilisant la force centrifuge.

Selon le type de presse utilisé par la suite, il peut être nécessaire de griller la noix de palmiste. L'utilisation d'un brûloir est rentable si la quantité de noix est importante. Les noix grillées sont introduites dans une presse à vis. Pour d'autres presses, il faut au préalable réduire la taille des amandes au moyen d'un moulin à marteaux et procéder au laminage* des amandes. Cette dernière opération peut être effectuée grâce au laminoir-aplatisseur MÉCANIQUE MODERNE. Elle facilite l'extraction de l'huile

Les noix de coco

On distingue deux cas selon que l'on procède par voie humide ou par voie sèche.

" Le procédé par voie humide nécessite la réduction de l'albumen en pâte fine. Le râpage, exécuté à la main, est une opération pénible et fastidieuse. Il peut être simplifié par l'utilisation de petites râpes motorisées. Celles-ci présentent en outre l'avantage d'augmenter le rendement des procédés traditionnels d'extraction. Le CEEMAT a réalisé en 1989 des essais de matériel de râpage sur l'île de Mohéli aux Comores.

On a pu constater l'efficacité de la râpe à manioc. Composée d'une trémie d'alimentation, d'un tambour tournant équipé de lames de scies et d'un dispositif de poussoir, la râpe permet une réduction de la pénibilité et un gain de temps: 20 mn seulement sont nécessaires pour râper 30 kg de pulpe en deux passages dans la râpe. Le double râpage est en effet nécessaire pour obtenir une mouture bien homogène. L'utilisation de cette râpe est encouragée, car sa mécanique est simple et son entretien facile. Elle n'entraîne aucune perte de produit


Râpeuse mécanique d'amandes de coco


La rape GAUTHIER

" Le procédé par voie sèche: on travaille à partir du coprah au moyen de broyeurs à marteaux ou à cylindre, puis on utilise une presse à vis de forte puissance (expeller). Voir pages suivantes.

Le karité

La fermentation doit être réalisée immédiatement après le ramassage des fruits. Les noix mises à sécher doivent être retournées souvent pour éviter le développement des micro-organismes.

Différents matériels ont été expérimentés pour améliorer les procédés mais aucun ne se révèle totalement satisfaisant, soit parce qu'ils induisent des changements techniques ou sociaux trop importants, soit parce qu'ils sont coûteux.

Les essais de dépulpage mécanique n'ont pas été concluants: l'appareil s'encrasse facilement du fait de la texture de la pulpe, et la taille variable des fruits rend l'opération difficile.

Le moulin peut remplacer les activités de pilage et de laminage, mais le recours à un "meunier" constitue une dépense supplémentaire.

L'extraction de l'huile au moyen de technologies améliorées

Il paraît intéressant de ne pas limiter la présentation des améliorations techniques possibles aux seules presses dernièrement apparues. Les premières presses conservent un grand intérêt malgré, ou plutôt du fait, de leur simplicité. Le seul fait qu'elles soient encore employées dans certains pays justifie une description sommaire. La presse "à coins" en est un exemple.

La presse à huile traditionnelle: la presse "à coins"

Elle repose sur un procédé sommaire: des sacs en toile contenant des graines ou des fruits oléagineux sont serrés les uns contre les autres entre deux piliers (deux arbres par exemple). La pression augmente par ajout de coins à l'une des extrémités. Un maillet est utilisé pour les enfoncer. Une poutre soutient l'ensemble. l'huile qui s'écoule est conduite par une auge dans un récipient.


La presse "à coins"

Trois types de presses mécaniques sont aujourd'hui couramment utilisées à l'échelle villageoise:

Les presses manuelles à vis verticale

Les fruits sont placés dans un cylindre métallique perforé (cage) et sont écrasés par un plateau circulaire. Ce plateau, supporté par une vis verticale, descend quand on tourne le levier qui commande la vis. Le levier doit être suffisamment grand pour ne pas nécessiter un effort démesuré de l'opérateur.

Le principe est simple: sous l'action du levier, la vis métallique de la presse pousse le plateau vers le bas. Il fait pression sur la matière première jusqu'à ce que les globules gras sortent des cellules oléagineuses. l'huile s'écoule à travers les perforations du cylindre. L'extraction est discontinue: on remplit la cage avec la matière première, on extrait l'huile et on évacue le résidu. Une fois l'opération achevée. on recommence avec une nouvelle charge de graines.


Presse à vis à karité

La presse à vis verticale convient pour une transformation des produits à petite échelle domestique ou artisanale. Elle est surtout adaptée à l'extraction de l'huile de palme. Les fruits cuits sont d'abord pilés dans un mortier puis placés dans la presse. Celle-ci diminue la pénibilité du travail et améliore le rendement en huile.


Figure

Il est possible, sous certaines conditions, de presser des graines par ce procédé, mais les taux d'extraction d'huile sont moins bons qu'en utilisant une presse à vis horizontale. Les graines doivent être chauffées et broyées au préalable. Il est nécessaire de presser lentement pour assurer une extraction plus complète de l'huile et limiter l'usure du matériel.

La friction des matières traitées peut conduire à une détérioration des éléments de la presse, notamment pour les petits appareils. Il faut donc prévoir le remplacement des pièces ou leur remise en état. La presse peut être fabriquée, entretenue et réparée par des forgerons locaux sans difficulté: la seule pièce mécanique est l'assemblage écrou/vis chargé de produire la pression. L'écrou de bronze dans lequel tourne la vis constitue la pièce d'usure de la presse.

Il existe aussi des modèles industriels.

L'intérêt de ces presses réside dans leur faible coût et dans leur facilité d'utilisation. Les femmes peuvent les manipuler sans problème.

Les presses à vis horizontale

Ces presses s'inspirent du pressoir COLIN qui n'est plus fabriqué aujourd'hui. Elles sont composées d'un cylindre perforé (cage) à l'intérieur duquel tourne une vis sans fin. On introduit la matière première par une trémie à l'avant du cylindre. La vis, entraînée par une manivelle ou un moteur pousse la matière vers le fond du cylindre en la compressant de plus en plus fort car le pas de vis va en se rétrécissant. l'huile s'écoule a travers les perforations du cylindre. L'alimentation de la presse en matière première est continue à partir de la trémie. Les tourteaux sont expulsés à l'extrémité du tambour.

Ce type de presses est utilisable pour toutes graines (arachide, noix de palmiste, coprah). Selon les pressions obtenues, le rendement* d'extraction varie entre 60 et 90% en fonction de la matière première et du pré-traitement.

Ces presses sont difficiles à fabriquer: la vis sans fin demande un atelier bien équipé en machines-outils. En outre, l'écartement progressif du pas de vis doit être calculé en fonction de la matière à traiter: le palme, qui est un fruit mou, est relativement facile à presser et le pas de vis est assez large. Ce type de presse permet d'effectuer en une seule opération le dépulpage et le pressage des fruits de palmier à l'huile et d'extraire l'huile en continu. Pour les graines, le pas de vis est beaucoup plus serré de manière à les compresser plus fortement pour les faire éclater; la force à dégager dépend de leur dureté.


Presse Cecoco motorisée

Ces presses conviennent pour un atelier de transformation artisanal, voire semi-industriel. Elles sont très généralement à entraînement électrique ou diesel. On trouvera en fin du volume une liste de fournisseurs proposant ce type d'équipements.

La réparation des vieilles presses COLIN, organisée par l'Association pour la promotion des initiatives communautaires africaines (APICA) basée au Cameroun, s'est révélée trop onéreuse. Une petite entreprise française ALTECH a mis au point un type de presse fabriqué entièrement en mécano-soudure et la diffuse. Cette presse, baptisée CALTECH, est maintenant fabriquée localement par la société OPC (Outils pour les communautés Cameroun). Elle existe en version manuelle et motorisée. Son utilisation est collective. La société SPEICHIM propose également une version fabriquée en petite quantité.

Les presses hydrauliques manuelles

Le principe d'extraction s'apparente à celui des presses à vis verticale. La différence réside dans l'utilisation d'un dispositif hydraulique pour exercer la pression. Un cylindre métallique perforé reposant sur un plateau en bois, reçoit la matière première. Une charge cylindrique vient s'emboîter dans le cylindre et un plateau de bois placé sur cette charge répartit la pression. Ce dispositif fonctionne à la manière d'un cric de camion. Il produit une pression supérieure à celle des presses à vis verticale et peut donc traiter tous les fruits, du palme jusqu'aux noix. Son utilisation par les femmes est relativement aisée.


La presse Hydraulique

Les principaux modèles de presses hydrauliques sont les presses de type AGENG, de UECKER... Elles peuvent être construites locale ment à condition de disposer de crics de camion. Leur coût n'est pas très élevé. Certaines de ces presses peu vent être entraînées par un moteur diesel.

Le ghani

Les presses à huile ne constituent pas les seuls dispositifs d'extraction de l'huile: le "ghani", technologie originaire de l'Inde, peut également améliorer la transformation des oléagineux. Il est peu répandu en Afrique pour le moment.

Le ghani se compose d'un mortier en bois et d'un pilon en bois ou en pierre. Il repose à l'origine sur l'utilisation de la force animale: le mortier est fixé au soi et le pilon, actionné par un ou deux animaux de trait, broie les graines. Un trou percé au fond du mortier permet à l'huile de s'écouler. Le tourteau est retiré à la main. Le ghani permet le broyage de toutes les graines oléagineuses.

En l'absence d'animaux, le ghani est actionné par un moteur. Il est adapté à une production artisanale ou villageoise du fait de son coût.

Procédés d'extraction utilisés suivant les plantes oléagineuses traitées

Les fruits du palmier à huile

Dans de nombreux pays d'Afrique, les fruits du palmier à huile constituent la principale source de matières grasses. Leur transformation revêt un caractère essentiel pour la communauté villageoise. Les premières améliorations technologiques à petite échelle furent donc d'abord dirigées vers la production d'huile de palme. Le pressage manuel de la pulpe demande un effort musculaire considérable et constitue l'étape la plus difficile de l'extraction. De plus, son rendement est faible. Plusieurs organismes européens et africains associés à des constructeurs et des artisans locaux ont proposé des modèles de presse. La demande de presses est aujourd'hui importante. Les presses à vis verticale sont les mieux adaptées au traitement des mésocarpes. Elles exigent cependant un rythme de travail rapide et une température élevée pour améliorer l'efficacité de l'extraction. Ces contraintes, ajoutées au fait que le rendement obtenu avec une presse est comparable au rendement du procédé traditionnel, peuvent expliquer l'abandon de certaines installations. Il reste que l'utilisation de presses permet de gagner du temps pour un effort physique moindre.

La presse à vis horizontale CALTECH présente un avantage certain, puisqu'elle effectue le dépulpage et le pressage dans un processus d'extraction continue.

Les graines oléagineuses

" Les arachides

Les presses rudimentaires, comme la presse à coins ou le pressage dans un linge propre placé entre une pierre plate et une poutre qui fait pression de son poids, conviennent bien à l'extraction de l'huile d'arachide. Le ghani est aussi adapté à cette opération.

Parmi les procédés plus modernes, la presse à vis horizontale et la presse hydraulique obtiennent des résultats très satisfaisants. Elles permettent d'augmenter le rendement de l'extraction.

" Les noix de coco

Les presses utilisées pour l'arachide conviennent également au coprah. On peut donc procéder à l'extraction par voie sèche avec les presses à mortier (type ghani), à levier et à coins, les presses hydrauliques et les presses à vis.

Dans le cas d'une extraction par voie humide, l'efficacité de l'extraction est largement conditionnée par la qualité de la préparation: l'homogénéité de la mouture obtenue à la suite du râpage et le temps de fermentation de l'amande râpée (durée optimale de 12 h dans un récipient fermé). Les presses à vis paraissent les plus appropriées à l'extraction par voie humide.

" Le karité

L'extraction du bourre de karité selon la méthode traditionnelle repose sur le malaxage et le barattage de la pâte à la main et à l'eau. Cette opération dure 2 à 3 heures; elle est exténuante et d'un rendement faible. La cuisson demande une grosse consommation de bois. Le produit obtenu après les traitements à l'eau chaude a souvent une odeur rance.

L'utilisation d'une presse permet d'augmenter le taux d'extraction, de réduire la pénibilité du travail et de réduire la main-d'oeuvre.

La pâte de karité est grasse et collante. Toutes les presses ne conviennent pas à son traitement. Si, d'une manière générale, les presses continues à vis et les presses hydrauliques peuvent être utilisées, il est utile de procéder au préalable à des essais. L'extraction s'effectue par voie sèche: les amandes sont pilées, la poudre obtenue est chauffée puis pressée. Les opérations de laminage, barattage, malaxage et lavage sont supprimées. Le traitement ne doit pas être trop lent: l'extraction du beurre exige une température élevée et il est difficile de conserver longtemps la pâte chaude.

La durée de cuisson étant plus courte, la consommation de bois est moins importante, de même que la consommation en eau.

" Les autres graines oléagineuses

L'extraction de l'huile des graines oléagineuses est facilitée par l'utilisation d'un moulin à graines local ou par le ghani, notamment lorsqu'il est motorisé. Les presses manuelles à vis verticale ne sont pas, d'une manière générale, adaptées à ce type de produit. Certaines presses hydrauliques obtiennent de bons résultats. Les presses motorisées à vis sont efficaces et adaptées à la transformation des graines, a l'exception des presses conçues pour le palme.

Tableau récapitulatif des types de presses utilisables pour différents oléagineux.

Graines oléagineuses

Prétraitement

Matériel d'extraction

Utilisation des sous-produits

Noix de coco


- voie sèche

Séchage et hachage

Presse hydraulique, presse à vis, ghani,

Corde, combustible, aliment pour le bétail


- voie humide

Râpage (fermentation)

selon procédé employé


Arachides

Décorticage et chauffage

Presse à coins, presse hydraulique, presse à vis horizontale ou verticale avec tambour spécial

Tourteau, gâteau, cuisine

Noix de palmiste

Chauffage et concassage

Presse à vis horizontale

Tourteau pour le bétail

Karité

Chauffage et concassage

Presse hydraulique, presse a vis horizontale

Tourteau complément alimentation pour bétail

Ricin

Chauffage

Moulin, ghani

Engrais

Lin, graines du Niger

Chauffage

Presse hydraulique, presse à vis horizontale

Tourteau pour le bétail

Sésame, tournesol

Chauffage

"

Tourteau pour le bétail
Engrais

Colza

Chauffage

"

Tourteau pour les ruminants

Mésocarpes:

Palmier a huile

Egrenage et chauffage

Presse à vis verticale, presse hydraulique
Presse à vis Caltech

Noix de palmiste
Fibres: combustible

Ce tableau est simplificateur bien sûr. Il est nécessaire, avant d'acquérir une presse, de se renseigner pour savoir si des opérations pilotes ont été effectuées. Pour cela, il est recommandé de prendre contact avec les institutions et les fournisseurs appropriés (voir Pour en savoir plus en fin d'ouvrage).

Clarification

Au niveau industriel, L'huile extraite est généralement raffinée. Les acides gras libres sont éliminés, l'huile est neutralisée. L'huile neutre est ensuite décolorée et blanchie, puis filtrée et désodorisée.

Il est impossible d'adopter la même pratique au niveau artisanal. En revanche, L'huile peut être clarifiée par un traitement à l'eau chaude dans un tank de clarification, puis traitée au charbon de bois ou filtrée à travers d'un tissu ou de sable. Dans ce cas, il faut porter une attention particulière à la propreté du tissu ou du sable utilisés. En outre, le goût peut être adouci par cuisson. D'une façon générale, la purification opérée au niveau du village permet d'augmenter la durée de conservation des huiles. Elle comprend la préparation des récipients afin qu'ils soient propres et la mise en bouteille de l'huile filtrée. Ainsi, la valeur commerciale de l'huile et donc les revenus, en sont augmentés.


Clarificateur en continu

Cette étape peut être mécanisée: on peut employer notamment un clarificateur en continu qui permet de séparer les différentes couches. l'huile non clarifiée est versée par un entonnoir dans un fût et chauffée. Après refroidissement, L'huile se décante. On obtient ainsi une séparation de différentes couches de produits. On va trouver, de haut en bas: de l'huile propre, les cellules oléifères non rompues, des impuretés, l'eau, enfin le sable et les fibres qui se déposent au fond. Un robinet situé au niveau de la couche d'huile permet de récupérer l'huile clarifiée.

L'utilisation de ce matériel est intéressante si son coût n'est pas trop élevé.

Raffinage industriel

Clarification artisanale

Elimine acidité, odeur, impuretés, parties oxydées, couleur

Elimine eau et impuretés

Mini-raffinerie

Fût de clarification

Certains organismes ou constructeurs proposent des chaînes complètes pour l'ensemble de la transformation des fruits oléagineux. Ainsi pour l'huile de palme: une égrappeuse, un pressoir à vis, un clarificateur.