Stockage et Manutention des Graines et du Tourteau de Soja

Ulysses A. Acasio

Kansas State University – Manhattan, Kansas

2

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 ci-après.

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

3

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 ci-dessus, 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

4

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.

5

Tableau 2 - Equilibre d’Humidité Relative des graines de soja

(Désorption) Température Humidité relative °C °F 10 20 30 40 50 60 70 80 90 5 15 25 35 45 55

41 59 77 95 113 131

5.2 4.3 3.8 3.5 2.9 2.7

6.3 5.7 5.3 4.8 4.0 3.6

6.9 6.5 6.1 5.7 5.0 4.2

7.7 7.2 6.9 6.4 6.0 5.4

8.6 8.1 7.8 7.6 7.1 6.5

10.4 10.1 9.7 9.3 8.7 8.0

12.9 12.4 12.1 11.7 11.1 10.6

16.9 16.1 15.8 15.4 14.9 -

22.4 21.9 21.3 20.6 - -

Source :1982 Yearbook. Amer.Soc.of Agri. Engineers

Tableau 3- Equilibre de teneur en Humidité du Tourteau de soja Désorption Absorption % Humidité MT

15°C 59°F

25°C 77°F

35°C 95°F

% Humidité (MT)

15°C 59°F

25°C 77°F

35°C 95°F

Equilibre d’humidité relative 35.2 25.3 18.2 7.8 5.9

93.5 88.0 79.4 37.2 18.3

95.9 88.9 79.2 40.9 20.0

93.9 90.2 78.6 44.7 22.4

25.3 17.6 12.5 8.9 6.9

85.8 79.0 66.5 49.5 29.9

86.6 80.0 68.1 51.6 33.7

86.9 80.2 68.1 53.1 36.3

Source: Pixton et Warburton. 1975 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.

6

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)

7

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.

8

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

9

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.

10

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 phénomène 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.

11

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 champignons. 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.

12

• 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

Entier Décortiqué Extrait mécaniquement

Couleur Roux clair à marron clair Marron clair à foncé Test de poids K /m3

(577) 545-609

(651) 625-673

(609) 545-641

Lbs/Ft3 (36) 34-38

(40) 39-42

(38) 34-40

Angle d’éboulement 39 39 39 Coef. de friction Statique

Acier 0,379 Bois 0,433

Dynamique 0,319 0,369

Source: Pfost, H.B. et D. Pickering, eds. 1976. Feed Manufacturing Technology. Amer. Feed Manufacturers Asso.

13

Tableau 5- Composition des graines et du Tourteau de soja (Base de matière totale)

Tourteau extrait par solvant

Soja entier % Farine 44%

% Farine 48% %

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

49,60 3,00 6,80 0,36 0,75 2,21 0,30 89,00

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) Soja entier

cuit Extrait par solvant

Entier Décortique Entier Extrait mécaniquement

Matière sèche Protéines brutes Matière grasse Cellulose Calcium Phosphore Cendres

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

89,30 47,50 0,50 3,00 0,20 0,65 6,00

89,00 42,00 3,50 6,50 0,20 0,60 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.

14

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

15

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. Débit d’air m3/mhn/m3 de graines Type de stockage Etats du Nord Etats du Sud Horizontal 0,0625 à 0,125 0,125 à 0,250 Vertical 0,03125 à 0,0625 0,0416 à 0,125 Source : USDA 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.

16

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 discussions 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

17

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, Urbana-Champaign, 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. 12. 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.

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.

18

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.