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Besoins en riz du Sénégal
En Afrique de l’Ouest, la consommation de riz ne cesse d’augmenter. Les importations sénégalaises de riz s’élevaient en 2013 à 902 526 tonnes et en 2014 à 1 050 000 tonnes (ANSD, 2014). Face aux besoins croissants de la population, cette augmentation reste toutefois insuffisante, et le déficit rizicole est désormais devenu chronique. Pour combler cette insuffisance, le Sénégal fait appel à des importations massives et les volumes de riz importés ne font que croitre. L’examen de l’évolution de la demande intérieure montre l’importance du riz dans l’alimentation des Sénégalais. Le riz constitue la céréale la plus prisée dans la consommation aussi bien urbaine que rurale. Il représente 34% du volume de la consommation céréalière nationale et compte pour 54% des céréales consommées en milieu urbain et 24% en milieu rural (Kelly et al., 1998 ; Fall et Dieye, 2008). Pour la ménagère, cette denrée présente l’avantage de demander moins de travail et d’énergie pour la préparation tout en offrant une gamme très variée de plats.
Production du riz du Sénégal
Le riz est la céréale la plus cultivée dans le monde après le blé, il occupe une place de plus en plus importante dans tous les pays (Seignalet, 2004). Depuis que le PNAR est là (2ans), nous assistons de plus en plus à l’augmentation de la production locale au détriment des importations, avec une production mondiale qui est aux environs de 747,0 millions de tonnes de riz paddy, à près de 498,0 millions de tonnes de riz usiné par an (FAO, 2014). La production de riz en Afrique de l’Ouest bat un nouveau record en 2016, avec près de 9 millions et demi de tonnes de riz décortiqué, selon la FAO. Les récoltes s’achèvent avec des tonnages en hausse en particulier au Mali (1,7 millions de tonnes), au Sénégal (665 000 tonnes) et au Nigeria (3 millions de tonnes). Ainsi, la production rizicole nationale a subi depuis les années 60 une forte augmentation, en passant de 83 000 tonnes en 1961 à 502 000 tonnes en 2009, d’une moyenne de 477 968 tonnes évaluée ces 5 dernières années, de 2010 à 2014 (ANSD, 2014).
Politique d’autosuffisance en riz du Sénégal
Pratiquée sous pluie ou en irrigué, la riziculture est un enjeu national, qui suscite chez les producteurs un engouement croissant, malgré les difficultés conjoncturelles. Elle réunit aujourd’hui, au sein de structures professionnelles (Unions, Fédérations, Interprofessions), différents acteurs (Institutions de Recherche et de Conseil, Prestataires de services, Transformateurs, Commerçants) aptes à prendre en charge le développement de la filière. La première campagne de l’exécution du PNAR dans le cadre de la GOANA a donné une production globale jamais égalée de 500 000 tonnes de riz-paddy (Timothy et al., 2012), soit 94% de l’objectif fixé en première année (2008). Une telle production a contribué à l’amélioration du taux d’autosuffisance en riz du Sénégal qui est passé de 19 à 40% en 2008. Selon le Coordonnateur du PNAR « le Sénégal peut parfaitement atteindre l’autosuffisance en riz en 2017 ».
Il suffira de mener les actions suivantes :
– Redéfinir la contribution des zones de production ;
– Redéfinir la mission des zones de production pour l’approvisionnement du Sénégal en riz ;
– Reconstruction du capital semencier ;
– Maîtrise de l’eau ;
– Intensification de la double culture ;
– Augmentation du coefficient de transformation et amélioration de la qualité ;
– Révision de notre stratégie de mécanisation.
Aspects post-récoltes du riz
La récolte du riz est surtout faite manuellement en Afrique sub-saharienne. Le processus comprend la coupure du plant de riz pendant la phase de maturité, le pré-séchage, le battage, le vannage, le séchage et la mise en tas. Un bon nombre de ces activités post-récoltes ont un impact direct sur la qualité du paddy disponible pour la transformation du riz. Les phases impliquées dans les activités post-récoltes (CORAF, 2009) sont énumérées ci-dessous :
– La mise en tas est une opération qui facilite le processus de battage et protège le produit contre les moisissures et les attaques d’insectes ;
– Un séchage aux champs ;
– Le battage est une opération post-récolte qui consiste à séparer les grains de paddy des pailles de riz ;
– Le vannage est le processus d’enlèvement des pailles de riz, du sable, des cailloux, des mauvaises herbes et d’autres matériaux externes au paddy récolté ;
– Le séchage est l’une des opérations essentielles, nécessaires en ce qui concerne la qualité du stockage du paddy et du riz moulu. Il est réalisé dans le but de diminuer la teneur en eau en fonction de la durée de stockage envisagée. Une humidité élevée du paddy favorise la croissance de moisissures qui affectent ainsi la qualité du paddy. Le paddy séché pendant longtemps au soleil à une température élevée a tendance à présenter des fissures à l’intérieur du grain. On notera de ce fait une grande proportion de brisures lors de la mouture.
CADRE DE L’ETUDE
L’ITA est un établissement public oeuvrant dans le secteur de la Recherche et du développement en alimentation et nutrition, crée par la loi 63-11 du 05 février 1963. La vocation de l’ITA est d’être un centre d’excellence fournissant une recherche ciblée pour le développement durable, ainsi assurant une assurance qualité des aliments pour les secteurs publics et privés au Sénégal et en Afrique sub-saharienne.
L’ITA dispose des infrastructures suivantes :
– Cinq ateliers pilotes : Céréales et Légumineuses, Fruits et légumes, Biotechnologie, Poissons et produits halieutiques, Produits de l’élevage ;
– Quatre laboratoires de contrôle qualité : Chimie, Microbiologie, Mycotoxines et Analyses Phytosanitaires ;
– Un centre de documentation et d’information scientifique ;
– Un centre de formation.
Nos travaux de recherche ont été effectués précisément dans « l’atelier céréales et légumineuses » et au niveau du Laboratoire de Chimie Alimentaire.
Présentation de l’atelier céréales et légumineuses
L’atelier « céréales et légumineuses » est le département de l’ITA qui s’occupe de la valorisation des céréales locales et légumineuses par l’amélioration de la conservation et de la transformation. L’atelier a développé plusieurs produits à base de céréales et mis au point beaucoup de procédés, allant d’une ligne de transformation primaire vers une transformation secondaire. Cet atelier présente toutes les commodités pour des recherches approfondies sur les céréales.
Le laboratoire de panification est un laboratoire de l’atelier céréales et légumineuses bien équipé qui met tout en oeuvre pour l’obtention de pain de qualité incorporé à partir de produits locaux selon différentes proportions.
Présentation du Laboratoire de Chimie
Le laboratoire dispose d’un milieu très adéquat à l’utilisation des dernières technologies de pointe de la chimie alimentaire. C’est une composante de la Division Contrôle de Qualité qui se consacre aux analyses des nutriments, des métaux lourds entre autres. Le Laboratoire de Chimie a un impact important dans la réalisation du contrôle qualité grâce aux diverses analyses effectuées sur des produits.
Matériel végétal
Le matériel végétal utilisé dans notre étude est le riz paddy de la variété sahel 108 venant de la vallée du fleuve Sénégal notamment de Pont Gendarmes dans la région de Saint-Louis.
Le riz paddy de la variété sahel 108 a un cycle court qui peut durer en hivernage de 105 à 110 jours et en contre saison 125 jours. Cette variété est toujours la plus cultivée au Sénégal car elle assure de bons rendements tout en permettant deux cultures par an et elle présente un bon taux d’usinage (SAED, 2012).
Matériel expérimental
Matériel d’atelier pour le processus d’étuvage
Le matériel utilisé est constitué de :
– Balance ;
– Bassines ;
– Bonbonne de gaz butane ;
– Claies de séchage ;
– Eau ;
– Humidimètre ;
– Morceaux de tissus ;
– Pelle ;
– Thermomètre ;
– etc.
Etuveuse PTAA (figure 3) constituée d’une :
– Une marmite en fonte ;
– Un bac d’étuvage en aluminium en forme de seau dont le fond et le 1/3 inférieur sont perforés ;
– Une palette utilisée pour remuer le riz lors de l’étuvage.
– Une marmite de forme de cylindrique dans laquelle on mettra le panier d’étuvage. Elle est munie de deux robinets : le premier servant à vider l’eau après trempage jusqu’à atteindre un petit volume qui va être utilisée pour la pré-cuisson, le second robinet permettant de vider toute l’eau contenue dans l’étuveuse. Le couvercle est muni d’une petite vis, celle-ci permet de céder le passage à un thermomètre. Ce dernier détermine la température de l’eau pendant le chauffage lors du trempage. La vis permet également d’observer la sortie de la vapeur lors de la pré-cuisson;
– Un panier d’étuvage perforé dans lequel on mettra le riz pour le trempage et pour la pré-cuisson à la vapeur.
Le matériel de laboratoire
Le matériel de laboratoire utilisé est listé ci-dessous :
– Balance ;
– Ballon ;
– Béchers ;
– Burette ;
– Capsule ;
– Dessiccateur ;
– Erlenmeyer ;
– Extracteur de matière grasse ;
– Gobelet ;
– Moulin Perten ;
– Pipette ;
– Réactifs ;
– Spectrophotomètre UV visible ;
– Tamiseur ;
– Tube ;
– Etc.
Méthodes
Détermination des paramètres intrinsèques et extrinsèques
Paramètres intrinsèques
Ce sont des paramètres directement liés au matériel de construction des deux étuveuses utilisées dans le cadre de notre étude. Il s’agit de l’étuveuse AGRITECH et de l’étuveuse PTAA, nous comparons :
– Le matériel de construction précisé dans le registre ;
– La capacité du matériel qui se fait en déterminant la quantité que peut prendre le bac d’étuvage et la marmite de l’étuveuse PTAA et aussi le panier d’étuvage de l’étuveuse AGRITECH ;
– La consommation d’énergie est déterminée en faisant la différence de la bonbonne de gaz avant et après étuvage.
Paramètres extrinsèques
Les paramètres extrinsèques ont un aspect lié au riz. Parmi lesquels on peut citer :
– Le temps du chauffage du trempage ;
– Le temps de la cuisson à la vapeur ;
– Le temps du séchage ;
– La quantité de pertes est déterminée par une balance.
Le temps est déterminé par un chronomètre.
Etuvage
Nous avons appliqué les techniques d’étuvage sur trois lots de riz paddy. Une répétition a été appliquée trois fois pour chaque lot, ce qui nous a permis d’avoir une série de résultats. Au total nous avons eu 10 lots de paddy répartis comme suit :
– 3 lots de 10kg de riz paddy étuvé avec l’étuveuse PTAA (1B, 2B, 3B) ;
– 3 lots de 10kg de riz paddy étuvé avec l’étuveuse AGRITECH (1S, 2S, 3S) ;
– 3 lots de 30kg de riz paddy étuvé avec l’étuveuse AGRITECH (4S, 5S, 6S) ;
– 1 lot de 10kg de riz non étuvé qui sera utilisé comme témoin (0S).
L’échantillon témoin est utilisé comme référence pour l’humidité du riz paddy avant étuvage et aussi pour évaluer le rendement à l’usinage.
La capacité maximale de l’étuveuse PTAA est de 10kg. Cette même quantité a donc été utilisée dans un premier temps pour l’étuveuse AGRITECH.
Pour une meilleure comparaison nous avons aussi rempli le dispositif AGRITECH jusqu’à sa capacité maximale qui est de 30kg, ce qui nous a permis d’avoir une idée globale sur la performance des étuveuses.
Avant l’étuvage, il faut bien nettoyer le riz paddy ensuite le tamiser pour éliminer les impuretés, puis peser le riz paddy et enfin le laver pour affiner le nettoyage. Ces étapes préliminaires sont suivis par :
– le trempage du paddy
Le paddy est mis dans une marmite avec une quantité d’eau suffisante pour le recouvrir, puis elle est posée sur la bonbonne de gaz butane allumée. Cette opération unitaire au cours de laquelle le paddy est de temps en temps remué avec une palette dure généralement 30 à 90 minutes selon le type d’étuveuse et la quantité de paddy trempé. Régulièrement, on utilise un thermomètre pour surveiller la montée de la température de l’eau jusqu’à l’atteinte de 80°C. Cette température est choisie car présentant de meilleurs résultats selon des études antérieures de l’ITA. Après le chauffage, l’étuveuse est retirée du feu, puis laissée au repos pendant 18 heures.
– La cuisson à la vapeur ou pré-cuisson
Après trempage, le riz paddy est bien lavé puis versé dans un bac d’étuvage pour l’égouttage. Le riz paddy égoutté est versé dans le bac d’étuvage préalablement inséré dans l’étuveuse contenant de l’eau propre en petite quantité. En effet, l’eau contenue dans cette étuveuse ne doit pas toucher le fond du bac pour éviter que le produit ne soit mouillé. L’eau est portée à ébullition, la vapeur générée passe à travers les perforations du bac pour précuire le paddy. La fin de cette opération est marquée par l’observation de l’éclatement des balles de quelques grains de riz paddy.
– Le séchage
Le riz paddy traité à la vapeur est d’abord mis sur des claies de séchage contenant des morceaux de tissus en coton. Le riz est séché au soleil et à l’air libre pendant 1 heure ensuite il est placé à l’ombre pour le reste du séchage. L’humidité du riz doit être mesurée de temps en temps pour savoir quand il faut arrêter le séchage. Une fois le riz paddy séché (humidité au environ de 12,6%) il peut être décortiqué. Le décorticage est la dernière opération et il consiste à débarrasser le riz paddy de la balle et du son. Il peut se faire au mortier et pilon ou à l’aide d’une décortiqueuse mécanique généralement de type Engelberg.
Détermination de la teneur en amidon
La teneur en amidon est déterminée par la Méthode de Luff Schoorl :
Principe :
Apres élimination des sucres directs facilement solubles, l’amidon est extrait par hydrolyse acide et à chaud. Sur l’hydrolysat filtré, on ajoute un excès d’iode qui sera dosé en retour par le thiosulfate.
Mode opératoire
– Peser 1g du riz dans un erlenmeyer, mettre 50ml d’eau distillée et recouvrir avec du papier aluminium ;
– Mettre l’erlenmeyer 20 minutes au frais et 20 minutes au bain marin pour une gélatinisation complète ;
– Filtrer à chaud ;
– Récupérer complètement le résidu avec de l’acide chlorhydrique dilué ;
– Hydrolyser pendant 2 heures de temps pour réduire l’amidon en sucre simple ;
– Doser par la soude (40%) en présence de Phénolphtaléine puis décolorer par ajout d’acide chlorhydrique pour neutraliser l’excès des ions hydroxydes ;
– Introduire la solution dans une fiole de 250ml, ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge, agiter et prélever dans un tube de 50ml ;
o Blanc : 5 ml du réactif de Luff Schoorl plus 5 ml de l’eau distillée ;
o Echantillon : 2 ml de la solution à doser plus 5 ml du réactif de Luff Schoorl ;
– Chauffer pendant 5 minutes à partir de l’ébullition, ce qui entraine la formation de l’oxyde de cuivre par une réaction d’oxydo-réduction ;
– Acidifier le milieu par de l’acide sulfurique pour permettre la libération des ions iode.
– Dosage de l’iode par le thiosulfate de sodium en présence de l’empois d’amidon.
Détermination de la teneur en amylose
La teneur en amylose est déterminée par la norme ISO 6647.
Principe :
Le principe consiste au broyage du riz en particules fines en vue de détruire la cristallinité de l’amidon, de façon à permettre une complète dispersion et une gélatinisation, suivie d’une délipidation. La prise d’essai est mise en suspension dans une solution de soude, puis addition d’une solution d’iode et mesure spectrométrique de l’absorbance à 620 nm, du complexe coloré formé.
Mode opératoire
– Peser 1g de la farine de riz ;
– Délipidé : extraction de la matière grasse ;
– Récupérer le résidu de riz dans la boite de pétri, puis on écrase pour avoir des proportions très fine ce qui permettra à la soude de bien digérer l’amylose ;
– Dans une fiole de 100 ml mettre une prise d’essai de 0,1g du résidu du riz déjà délipidé, 1 ml d’alcool (éthanol 95°) et 9 ml de soude (1N), puis attendre 24 heures ;
– Compléter à 100 ml puis transvaser dans un tube de 50ml après agitation ;
– Mettre 5ml dans une fiole plus 1ml d’acide acétique plus 2ml d’iode, ce qui va entrainer une réaction de complexation entre l’iode et l’amylose, d’où la coloration bleue.
– Nous aurons les teneurs en l’amylose en lisant la Spectrophotométrie UV-visible.
Analyse des paramètres organoleptiques
Dans le cadre d’une meilleure comparaison, nous avons évalué le goût, la couleur, la texture et l’odeur du riz étuvé cuit par une dégustation. Une dégustation du pain produit par le riz étuvé par les deux étuveuses a été effectuée. Les résultats des paramètres organoleptiques sont obtenus sur la moyenne de l’appréciation d’une dizaine de personnes.
Analyse statistique
Une analyse de variance (ANOVA) avec le logiciel XLSTAT a été appliquée aux résultats. L’objectif est de savoir si la différence obtenue est significative ou est due à des fluctuations aléatoires prêtes.
RESULTATS ET DISCUSSIONS
Comparaison des paramètres intrinsèques et extrinsèques
Paramètres intrinsèques
L’AGRITECH a une capacité plus importante avec une masse de riz traitée de l’ordre de 30 kg contre 10 kg pour le PTAA. Ce dernier est fait à partir d’aluminium et de fonte alors que le dispositif de l’AGRITECH est obtenu avec de la tôle noire. L’AGRITECH doit être bien entretenue car sa matière se rouille vite. La quantité de gaz butane consommé par l’étuveuse PTAA (151,42J) est moins élevée que celle de l’AGRITECH (180,73J) pour une même masse de 10kg de riz paddy étuvés. Etuvée à sa capacité maximale, l’étuveuse AGRITECH utilise un poids de 351,70 joules de gaz butane.
Paramètres extrinsèques
L’étuveuse de l’AGRITECH est adiabatique, c’est à dire hermétiquement fermée, cela nous permet de dire que la chaleur dégagée par le feu aura plus tendance à rester à l’intérieur ce qui facilitera le maintien de la chaleur lors du trempage prolongé (18heures). En effet, nous avons remarqué que 18h après le temps de trempage par l’étuveuse d’AGRITECH, l’eau est toujours chaude et est à une température entre 45° et 48°C contrairement à celle de PTAA qui est froid. Ce maintien de la chaleur par l’étuveuse est très bénéfique car il empêche la fermentation du riz trempé, un atout pour la conservation du riz.
Le temps de montée de la température de trempage est plus long pour le dispositif d’AGRITECH. Pour une même capacité de 10 kg, l’étuveuse de PTAA utilise 46,66 ± 1,54 mn pour le chauffage et celle de l’AGRITECH 62,66 ± 1,52 mn.
Par contre, la pré-cuisson est très rapide avec l’étuveuse de l’AGRITECH. Pour une même capacité de 10 kg, elle dure 35,00 ± 1,01 mn alors que celle de PTAA utilise 53,66 ± 2,08 mn. A sa capacité maximale, son temps de cuisson à la vapeur est de 49,33 ± 1,52 mn. Il n’y a pratiquement pas de différences concernant le séchage. Les mailles du panier de l’étuveuse de l’AGRITECH sont très grandes pour le riz sahel 108 ce qui induit des pertes parfois importantes de ce dernier au cours du trempage. Ceci est confirmé par les pertes de 200g à 2,5kg lors de l’utilisation de l’étuveuse de l’AGRITECH contre 100 g seulement pour l’étuveuse de PTAA.
Rendements à l’usinage
La figure 9 montre l’histogramme des rendements à l’usinage notamment le taux de décorticage et le taux de brisures.
Les taux de décorticage et de brisures du riz étuvé par PTAA (71,2 et 9,4%) et par AGRITECH (70,25 et 9,4%) sont de loin plus élevés que ceux du riz non étuvé (54,3 et 37,6%). Ce qui prouve que l’étuveuse AGRITECH est aussi économique que celle de PTAA d’un point de vue rendement à l’usinage du riz. Le taux de brisures du riz étuvé de PTAA est de 9,4% alors que celui de l’AGRITECH est de 9,9% contre le riz non étuvé qui est de 37,6%. En effet, il y’a une protection renforcée de l’albumen après étuvage due à la gélatinisation puis à la cristallisation de l’amidon suite au séchage jusqu’à une humidité comprise entre 12,6 et 12,8% rendant ainsi le grain plus dur et résistant aux chocs abrasifs du décorticage (Guengané, 2015).
Comparaison des paramètres chimiques
Teneur en eau
La figure 10 montre le suivi et évaluation de la teneur en eau en fonction du temps.
La teneur en eau c’est-à-dire l’humidité du riz diminue au cours du temps. Chez l’étuveuse d’AGRITECH comme celle de PTAA, la teneur en eau est moins élevée que celle du riz non étuvé, ce qui va favoriser la conservation et le stockage du riz pour une protection de ce dernier contre l’attaque des agents microbiens tel que les moisissures. Il faut toutefois noter qu’on a une humidité plus faible, pour l’étuveuse d’AGRITECH, en utilisant une capacité de 10kg avec un volume de trempage de 40L au lieu de 30kg dans 70 L.
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Table des matières
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE GENERALITES SUR LE RIZ
I.1 Aspects botaniques
I.2 Besoins en riz du Sénégal
I.3 Production du riz du Sénégal
I.4 Politique d’autosuffisance en riz du Sénégal
I.5 Aspects post-récoltes du riz
I.6 Définition
I.7 Intérêts
I.8 Procédé
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
I OBJECTIF
I.1 Objectif général
I.2 Objectifs spécifiques
II CADRE DE L’ETUDE
II.1 Présentation de l’atelier céréales et légumineuses
II.2 Présentation du Laboratoire de Chimie
III MATERIEL ET METHODES
III.1 Matériel
III.1.1 Matériel végétal
III.1.2 Matériel expérimental
III.1.2.1 Matériel d’atelier pour le processus d’étuvage
III.1.2.2 Le matériel de laboratoire
III.2 Méthodes
III.2.1 Détermination des paramètres intrinsèques et extrinsèques
III.2.1.1 Paramètres intrinsèques
III.2.1.2 Paramètres extrinsèques
III.2.2 Etuvage
III.2.2.1 Rendements à l’usinage
III.2.3 Analyse des paramètres chimiques
III.2.3.1 Méthode de prélèvements
III.2.3.2 Méthodes d’analyses
III.2.3.2.1 Détermination de la teneur en eau
III.2.3.2.2 Détermination de l’acidité libre
III.2.3.2.3 Détermination de la teneur en amidon
III.2.3.2.4 Détermination de la teneur en amylose
III.2.3.2.5 Détermination des sucres réducteurs
III.2.3.3 Paramètres
III.2.4 Analyse des paramètres organoleptiques
III.2.5 Analyse statistique
IV RESULTATS ET DISCUSSIONS
IV.1 Comparaison des paramètres intrinsèques et extrinsèques
IV.1.1 Paramètres intrinsèques
IV.1.2 Paramètres extrinsèques
IV.1.3 Rendements à l’usinage
IV.2 Comparaison des paramètres chimiques
IV.2.1 Teneur en eau
IV.2.2 Acidité libre
IV.2.3 Teneur en amidon
IV.2.4 Teneur en amylose
IV.2.5 Sucres réducteurs
IV.3 Comparaison des paramètres rhéologiques
IV.4 Comparaison des paramètres organoleptiques
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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