Protéger la qualité du grain après récolte
par Ralph E Kolb, PDG, FrigorTec GmbH, Allemagne
Le grain est l’un de nos aliments de base les plus essentiels. Il est cultivé et récolté avec beaucoup de soin. Selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), la détérioration annuelle du grain récolté dans le monde dépasse 20 %. La majeure partie de cette perte résulte de l’activité des insectes et du développement de la moisissure; Un refroidisseur de grain préserve le grain stocké en le refroidissant et prévient efficacement ces pertes. Plusieurs millions de tonnes de grain, d’oléagineux, de riz, de maïs et d’autres céréales sont conservés dans le monde entier grâce à cette technologie.
Pourquoi le refroidissement de conservation
Les pertes dans le grain fraîchement récolté sont causées par la respiration cellulaire du grain et son échauffement spontané qui en résulte. Ce processus dépend de la teneur en humidité et de la température du grain. À mesure que la température et l’humidité du grain augmentent, sa respiration devient plus intense. Les conséquences de l’échauffement spontané sont la perte de substance et la prolifération des insectes et de la moisissure.
Dans les zones climatiques tempérées, il est bien connu que pendant les saisons plus fraîches, la perte de substance lors du stockage du grain est nettement moindre qu’au cours des mois d’été. Le refroidissement de conservation signifie que les conditions climatiques hivernales sont anticipées à la période post-récolte et sont ainsi disponibles immédiatement après la récolte. Dans les climats tropicaux, le risque de détérioration dû à des conditions chaudes et humides est particulièrement élevé. Ainsi, le refroidissement de conservation revêt ici une importance particulière.
En raison de sa structure, de ses propriétés de surface et de sa faible conductivité thermique, le grain offre des conditions idéales pour le processus de refroidissement. Une fois refroidi, le grain reste froid pendant une longue période. Le refroidissement de conservation présente de nombreux avantages. Le texte suivant donne une description détaillée des bénéfices pour l’utilisateur.
Réduction de la perte de matière sèche
Le processus de développement du grain atteint sa maturité maximale au moment de la récolte. Mais le grain continue de vivre après la récolte; il respire. Lors de la respiration cellulaire, l’oxygène est absorbé et les glucides sont alors transformés en dioxyde de carbone, en eau et en chaleur. La conséquence est une perte de matière sèche. La figure 2 montre la génération de chaleur en fonction de la température et de la teneur en humidité du grain. En pratique, cela permet de déterminer la perte de matière sèche de la récolte stockée.
Prévention des pertes de poids et de qualité dues aux insectes
À l’origine, le refroidissement de conservation a été développé pour conserver le grain humide, avant séchage. De nos jours, cependant, on refroidit davantage de grain sec que de grain humide – principalement pour se protéger contre les insectes qui se nourrissent et prolifèrent. La figure 3 présente certaines espèces des ravageurs d’insectes les plus courants et leurs conditions de vie et de développement optimales. Certains ravageurs préfèrent les zones climatiques tempérées; d’autres trouvent des conditions idéales dans les régions tropicales.
Les pertes dues à l’alimentation des insectes peuvent être efficacement stoppées en refroidissant la récolte à des températures inférieures à 15°C. Si les températures sont suffisamment basses, les insectes entre en diapause – hibernation – et ne peuvent pas nuire à la récolte stockée. Mais si les insectes trouvent des conditions optimales de température et d’humidité, d’importantes pertes surviennent à cause de leur alimentation et de leurs excréments. Le problème s’intensifie fortement, car les insectes se reproduisent de façon spectaculaire dans des conditions optimales. La plupart des variétés de coléoptères ont une période de développement extrêmement courte. Dans des conditions idéales, le cycle de génération du charançon du grain est déjà achevé après 25 jours.
Prévention de la moisissure
Selon le climat, les conditions météorologiques et la rotation des cultures, une attaque de champignons fusaria sur les cultures en croissance peut survenir régionalement avec une intensité variable. Outre les pertes financières considérables, il existe également un risque de formation de mycotoxines. Les mycotoxines ont un effet toxique sur l’homme et les animaux. Par exemple, les porcs sont sensibles à la déoxynivalénol (DON) ou ) la zéaralénone (ZEA). Les conséquences sont une perte d’appétit, une croissance réduite et des troubles de la fertilité. Le développement de la moisissure et de ses mycotoxines, comme l’aflatoxine, est favorisé entre autres par la chaleur. Le refroidissement du grain prévient ce développement.
La méthode
Le ventilateur du refroidisseur de grain aspire l’air ambiant. Cet air est refroidi par un climatiseur – l’évaporateur – à la température souhaitée et est ainsi déshumidifié. L’humidité est extraite. L’unité en aval réchauffe l’air froid et humide. Cela abaisse l’humidité relative. Comme l’unité de chauffage utilise l’énergie du circuit frigorifique, il n’y a pas de coûts énergétiques supplémentaires. L’air refroidi et séché est acheminé par un tuyau dans le système de ventilation de l’installation de stockage et est forcé à travers le grain. Ce processus peut être utilisé dans un entrepôt ou dans un silo-tour. L’air sortant est évacué à l’extérieur par des ouvertures, extrayant la chaleur et l’humidité absorbées du grain.
Risques de ventilation avec de l’air extérieur non conditionné
Selon la température, un équilibre se développe entre la teneur en humidité du grain et l’humidité relative de l’air ambiant. Cette dépendance est définie par les isothermes d’absorption. Les graines de céréales sont hygroscopiques. Si le grain sec est exposé à de l’air humide, alors l’humidité se développe. Le grain se détériore. Par conséquent, la ventilation avec de l’air ambiant non traité n’est autorisée que dans certaines conditions météorologiques. L’unité Grainfigor de FrigorTec fonctionne indépendamment des conditions météorologiques. Même pendant la pluie ou le brouillard, elle peut être mise en service sans risque d’humidification.
Rentabilité optimale
L’utilisation de la méthode de refroidissement du grain minimise les pertes de matière sèche et prévient la perte de qualité due à l’alimentation des insectes et à la formation de moisissure. La qualité du grain est préservée. La consommation d’énergie pour le séchage est réduite grâce à Grainfigor, et la durée de fonctionnement du séchoir est raccourcie. De plus, aucun coût n’est engagé pour la protection chimique du stockage. Un calcul précis de la rentabilité montrera dans la plupart des cas une période d’amortissement d’un à deux ans. Investir dans une unité de refroidissement de grain est donc économique.
Domaine d’application
Le refroidissement de conservation est tout aussi réalisable dans un silo-tour que dans un entrepôt. Ce qui importe, c’est la gestion experte de la distribution de l’air. Il est possible de refroidir toutes sortes de produits agricoles en vrac avec l’unité de refroidissement de grain. Cela inclut le blé, l’orge de brasserie, le colza, le maïs, le riz, le paddy, les oléagineux, les arachides, les granulés, le sorgho, les légumineuses, les fèves de cacao, les grains de café, les noix, le seigle et bien d’autres. Le stockage des céréales en Amérique du Sud, en particulier pour le maïs, le riz et le soja, joue un rôle essentiel mais est particulièrement difficile en raison des conditions climatiques. Les températures et l’humidité élevées offrent des conditions idéales pour la prolifération des ravageurs et des moisissures, entraînant des pertes considérables et une qualité de grain réduite.
Maïs
En raison de sa teneur en huile et en matières grasses, le maïs a tendance à chauffer rapidement, et il en va de même lorsque le maïs est séché pour des raisons de sécurité à une teneur en humidité de 12 à 13 %. Cette procédure conventionnelle est très coûteuse en énergie et en coûts, entraîne une perte de qualité et de poids, et n’est pas nécessaire pour le maïs refroidi. Un refroidissement immédiat permet un contrôle fiable de l’auto-échauffement, inhibe le développement des insectes et prévient efficacement la croissance des moisissures. Un refroidissement standard en dessous de 15°C interrompt le cycle de reproduction des ravageurs de stockage tels que le charançon du maïs (Sitophilus zeamais), qui est l’un des ravageurs les plus répandus en Amérique du Sud.
Riz
Le riz paddy, en particulier, est fortement affecté par els température et l’humidité élevées, ce qui entraîne souvent le développement rapide d’infestations fongiques. En mettant en œuvre le refroidissement du grain, le riz peut être conservé en toute sécurité en stockage pendant de plus longues périodes, tout en préservant sa qualité. De plus, le rendement en grains entiers (head rice) est augmenté, le jaunissement est largement évité et l’arôme du riz reste frais.
Soja
La teneur intrinsèque en huile et en matières grasses des fèves de soja intensifie encore la génération de chaleur due au processus d’oxydation, avec des conséquences potentielles telles qu’une détérioration significative de la qualité et l’agglomération du produit stocké. De plus, l’augmentation du taux d’acides gras libres contribue également aux pertes de qualité et de poids. Avec un stockage refroidi, il est possible de maintenir une teneur en humidité supérieure de 1 à 3 % par rapport au stockage conventionnel, rendant inutile le recours à un traitement chimique.
Refroidissement et stockage efficaces du grain
Le refroidissement de conservation du grain a prouvé son efficacité dans le monde entier pour minimiser les pertes, préserver la qualité et réduire le besoin de traitements chimiques. Correctement mis en œuvre, il permet de maintenir la qualité du grain dans des climats variés, y compris dans les conditions difficiles de l’Amérique du Sud, où les températures et l’humidité élevées favorisent les ravageurs et les moisissures. Avec un soutien technique et une gestion adéquats, les solutions de refroidissement contribuent à garantir la stabilité du stockage à long terme, à protéger la valeur du grain et à réduire la consommation d’énergie lors de la manutention post-récolte.
