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Du point de vue purement économique, l’égrenage du maïs devrait s’effectuer dans la zone maïsincole ou à proximité de celle-ci, soit au cours de la récolte (au moyen par exemple d’une récolteuse-égreneuse), soit dans une unité de production proche. En effet, il existe une telle différence de poids et de volume entre les épis de maïs non égrenés et le maïs en grains que l’égrenage du maïs loin du point de récolte accroît considérablement les coûts de transport. Il arrive néanmoins, dans bien des cas, que le maïs soit égrené en dehors de la région de culture. Ainsi, un grand moulin, situé dans un centre urbain, préférera utiliser ses propres machines d’égrenage pour obtenir des grains de qualité uniforme (teneur en eau appropriée, absence de moisissures, d’agents contaminants, de matériaux pierreux, etc.) et disposer en tout temps de stocks suffisants.
Selon les circonstances, et indépendamment des considérations qui précèdent, le maïs peut être égrené:
- dans les ménages, manuellement;
- dans les moulins à façon;
- dans les petits moulins industriels;
- dans les grandes installations à cylindres;
- sur le terrain, en cours de récolte.
Puisque le dossier porte essentiellement sur les méthodes adaptées aux petites unités de mouture, ce chapitre fera une large place aux techniques d’égrenage qui conviennent particulièrement aux moulins à façon et aux petits moulins industriels. Il contient aussi, cependant, quelques informations sur les outils d’égrenage utilisés dans les ménages, afin d’encourager les artisans locaux à promouvoir leur emploi par les ménages ruraux.
Les méthodes d’égrenage du maïs font appel aux matériels suivants:
- outils à égrener, de divers modèles et à débit variable;- égrenoirs à main rotatifs;
- égreneuses à bras montées sur bâti;
- petites égreneuses à moteur ou grandes égreneuses à bras dotées de dispositifs de nettoyage et de calibrage; et
- égreneuses à moteur de grande capacité dotées de dispositifs d’alimentation, de nettoyage, de séparation et d’ensachage.
Certaines égreneuses utilisées avec les grands appareils à cylindres comportent un ensemble de dépanouillage; ce sont les récolteuses-dépanouilleuses. Les machines d’égrenage dont il est question ci-dessus ont une capacité de production horaire allant de 15 kg à plus de 4 tonnes (grandes égreneuses).
Incidences de la teneur en eau
Il est extrêmement difficile d’égrener des épis de maïs lorsque leur teneur en eau dépasse 25 pour cent; entre 17 et 25 pour cent, l’égrenage se fait mal. A ces teneurs élevées, en effet, les grains subissent d’importantes dégradations mécaniques, l’égrenage est moins efficace et la consommation d’énergie plus élevée. En général, l’égrenage est le plus efficace lorsque les grains ont été convenablement séchés (teneur en eau inférieure à 13 - 14 pour cent). Signalons à ce propos que les machines combinées (récolteuses-égreneuses) qui égrènent les épis sur place après les avoir cueillis et avant qu’ils ne soient suffisamment secs peuvent endommager jusqu’à 20 pour cent des grains (Waelti et Buckle, 1967).
Dommages provoqués par l’égrenage
Le maïs, même s’il a été convenablement séché, peut subir malgré tout des dégradations en cours d’égrenage (une partie des grains peut être éraflée ou brisée). Ces dégradations sont sans grande importance lorsque le maïs est traité peu de temps après avoir été égrené (pour être moulu ou cuit, par exemple). Si le maïs en grains, par contre, doit être stocké pendant un certain temps, il pourra s’infester de parasites secondaires ou être envahi par des champignons qui se progageront sous la surface blessée des grains. Ces altérations pourront se produire même si le grain est suffisamment sec et stocké dans de bonnes conditions.
L’étendue des dommages subis lors de l’égrenage dépend de la technique adoptée, de l’habileté de l’opérateur et de la qualité du maïs. En général, les méthodes manuelles - à l’exception du raclage et du battage - et les petites égreneuses à moteur endommagent moins le grain que les égreneuses plus puissantes. Il faut relever que de nombreux exploitants n’utilisent pas leurs petites égreneuses de manière rationnelle et endommagent ainsi une part non négligeable de leur production. La raison de cet état de choses est la suivante: plusieurs modèles d’égrenoirs rotatifs à manivelle sont dotés d’un ressort réglable qui permet d’accroître la pression exercée sur les épis pour faciliter l’égrenage. La plupart des exploitants ne veulent pas perdre le maïs non égrené, mais comme ils ne veulent pas non plus faire l’effort de le récupérer à la main, il règlent le ressort de manière à assurer un égrenage intégral. La forte pression ainsi exercée sur les grains endommage gravement leur surface et entraîne des pertes importantes en cas de stockage ultérieur prolongé.
Facteurs déterminant le choix de la méthode d’égrenage
Selon l’échelle de la production, la quantité requise de maïs-grain peut être obtenue avec une ou plusieurs égreneuses. La technique d’égrenage la plus indiquée est celle qui réduit au minimum le coût unitaire de la production par kg ou par tonne pour un taux de pertes donné, une qualité de maïs égrenée déterminée (absence de sable, de matériaux pierreux et de parasites morts, par exemple) et une certaine qualité de la matière première (teneur en eau, taille et qualité des épis, souplesse relative de l’albumen des graines, etc.).
Lorsqu’on compare deux méthodes d’égrenage, il faut tenir compte de toutes les opérations annexes. Certaines machines assurent la totalité de ces opérations, d’autres une partie seulement; d’autres enfin n’effectuent que l’égrenage. Il faut donc tenir compte, dans toute étude comparative, des coûts entraînés par les opérations annexes suivantes:
- dépanouillage;
- nettoyage;
- criblage;
- ensachage ou emballage, le cas échéant.
Pour une qualité donnée de maïs, le coût de l’égrenage doit donc prendre en considération:
- le coût du dépanouillage;
- les coûts du nettoyage et du criblage;
- le coût de l’ensachage;
- les pertes provoquées par la présence de grains abîmés si le maïs égrené doit être stocké (le prix de vente du maïs-grain en mauvais état est inférieur à celui du maïs sain).
Le chapitre 6 fournit des indications pour l’évaluation de ces coûts et le choix de la méthode la plus appropriée.
Ce choix tiendra compte des variables ci-après:
i) volume total de maïs à traiter;
ii) durée effective de la campagne d’égrenage et de la journée de travail;
iii) capacité effective de production des matériels à disposition;
iv) productivité (main-d’oeuvre et matériel);
v) coût des intrants: salaires, installations, matériel, taux d’intérêt, énergie, etc.
Les variables i) et ii) déterminent le volume journalier minimal de maïs à traiter. Plus la campagne d’égrenage est longue et plus la capacité de stockage est élevée, plus ce volume sera faible.
Les variables iii) et iv) déterminent le nombre d’égreneuses de tel ou tel type nécessaire pour assurer la production journalière minimale, compte tenu du fait que certaines machines ne permettent pas d’effectuer les opérations annexes. Enfin, une fois connus le matériel nécessaire et les besoins correspondants en main-d’oeuvre, en infrastructure et en énergie, les variables v) détermineront le coût unitaire de production pour chaque méthode d’égrenage.
Il convient de relever que le débit du matériel d’égrenage peut être affecté par:
- la qualification de la main-d’oeuvre et l’organisation des opérations dans leur ensemble;
- la teneur en eau du maïs cueilli;
- la taille et la qualité des épis;
- la nécessité de procéder ou non à un dépanouillage préalable;
- le rythme de l’approvisionnement en épis.
La capacité effective sera souvent inférieure à la capacité calculée, la différence étant généralement plus grande pour les égreneuses de grande capacité que pour les petites, ce qui s’explique notamment par le fait que l’entretien et la réparation des premières sont plus compliqués et plus longs que ceux des secondes, des machines manuelles en particulier.
Il existe plusieurs types de matériel d’égrenage, suivant les échelles et les conditions de production (utilisation par les ménages, par de petits exploitants agricoles (en copropriété), location à la journée par des cultivateurs indépendants, moulins à façon, moulins industriels, etc.). Les cultivateurs utilisent souvent de petits égrenoirs rotatifs à manivelle; il s’agit d’un équipement simple, efficace, peu coûteux et relativement durable, construit dans de nombreux pays en développement ou industrialisés. A priori, n’importe quel pays en développement devrait pouvoir fabriquer ce type de machine. On trouve divers modèles, composés d’un petit nombre de pièces de fonte. Un disque armé de dents arrache les grains des épis pressés contre lui par une plaque mobile à ressort de pression. Les égrenoirs ont des capacités de production variables, mais leur débit atteint le double au moins de celui des meilleurs outils tenus à la main, soit 100 kg de grain à l’heure environ.
Les égreneuses montées sur bâti sont plus volumineuses; elles ont un débit supérieur et sont d’un emploi plus commode, mais leur prix est plus élevé. Elles sont souvent équipées de dispositifs de nettoyage et de séparation. Le calibre relativement important des grains de maïs favorise l’utilisation de ventilateurs, pour souffler les poussières et les particules légères, et de cribles simples à mouvement alternatif, pour éliminer le sable, les rafles et les grains brisés ou trop petits. Selon le type d’égreneuse sur bâti et le nombre d’opérateurs, le débit peut être quatre fois supérieur à celui des petits égrenoirs rotatifs, et cela grâce à l’utilisation de paliers antifriction et d’un mécanisme d’entraînement permettant d’atteindre une vitesse de fonctionnement élevée et régulière. Le principe de l’égrenage est analogue à celui appliqué dans les machines plus petites. L’une des principales différences tient au fait que l’alimentation est assurée non par une plaque de pression, mais par un tambour à rotation lente. La conception de la taille des égreneuses de grande capacité permettent l’utilisation de petits moteurs, électriques ou à essence, notamment. Ces machines conviennent aux petits moulins industriels.
Les grandes installations d’égrenage entièrement mécanisées, d’un débit horaire de plusieurs tonnes, sont entraînées d’ordinaire par des moteurs diesels ou électriques. Un grand nombre de constructeurs offrent différents modèles commercialisés par des concessionnaires de matériel agricole. Bien qu’il n’existe pas de modèle standard, la plupart des égreneuses fonctionnent à peu près selon le même principe. On a le choix entre un grand nombre de modèles. Les égreneuses installées en usine sont fixes et possèdent un dispositif de manutention et d’alimentation approprié. On trouve également des installations mobiles montées sur roues ou sur tracteur. Leur débit élevé requiert l’utilisation d’un élévateur pour l’alimentation en épis et d’un dispositif d’ensachage. La plupart des égreneuses comportent un tambour armé de doigts, monté sur un axe horizontal, qui tourne à 700 - 1 000 tours par minute. Ce tambour est entouré d’une tôle perforée dont les trous ont à peu près la taille des grains et qui retient les épis. Une chicane ralentit l’amenée des épis et maintient une pression optimale pour l’égrenage. Un ventilateur puissant expulse les rafles et les gros débris; un second ventilateur, plus petit, est souvent placé à la sortie des grains pour souffler les poussières et les fines particules. Ces égreneuses permettent d’atteindre un débit horaire moyen de l’ordre de 900 kg par kW installé.
Le dépanouillage des épis peut s’effectuer à l’aide d’une table spéciale montée à l’intérieur de l’égreneuse. L’opération est habituellement réalisée par des paires de rouleaux tournant l’un contre l’autre en sens inverse et munis d’aspérités qui arrachent les spathes et les soles. Il faut compter, dans ce cas, avec une certaine baisse du rendement d’égrenage. On fera bien de consulter les constructeurs sur la possibilité de combiner les deux opérations.
La durée de service des divers éléments de ces machines peut être considérable, aucune pièce ne subissant d’usure ou de frottement. Les stocks de pièces détachées (roulements, éléments de tambour et vis) seront donc peu importants. Il est toutefois impossible de chiffrer la durée de service moyenne, car les constructeurs utilisent différents matériaux. Le fonctionnement de ces machines ne nécessite pas de main-d’oeuvre qualifiée, puisqu’il suffit en général de charger manuellement les épis et de retirer le grain et les rafles; leur débit dépend dans une large mesure de l’effectif des travailleurs qui leur sont affectés (spécialement dans le cas des petites unités à chargement manuel).
Un certain nombre d’outils ont été mis au point pour améliorer le rendement, combattre la monotonie du travail et éviter autant que possible les lésions aux doigts. Ils permettent d’égrener de 8 à 15 kg de maïs par heure. La figure 12 montre plusieurs outils de construction récente. Le tableau 7 renseigne à leur sujet (sources, matériaux constitutifs, degré de qualification exigé par leur fabrication, coût de fabrication, débit horaire). Tous ces outils peuvent être fabriqués localement avec des matériaux importés ou disponibles sur place.
Ces égrenoirs conviennent tout particulièrement à la production à petite échelle. Ils permettent d’atteindre un débit satisfaisant et sont d’ordinaire très robustes. Leur fonctionnement est relativement simple, encore que le grain puisse être endommagé si l’appareil est mal réglé. La rotation de la manivelle force les épis contre un disque armé de crocs qui détache les grains. Les modèles existants permettent de séparer les rafles du grain, pour autant qu’on ait fixé l’appareil et aménagé un dispositif pour recueillir les grains. Les modèles des divers fabricants diffèrent par leur finition extérieure, le matériau dont ils sont faits et son épaisseur ainsi que leur degré de précision, ce qui explique que leur débit horaire puisse aller de 14 à 100 kg. Il est préférable de fabriquer ces égrenoirs en métal; toutefois, de bons artisans locaux pourront réaliser des appareils similaires en bois.
Les pays industrialisés produisent une vaste gamme d’égrenoirs à main rotatifs. Certains de ces appareils peuvent être adaptés à la taille des épis et être montés sur les bâtis de modèles divers. Les figures 13 à 18 en donnent une brève description. Le lecteur pourra obtenir des informations complémentaires en s’adressant aux constructeurs cités à l’annexe II.
Ces égreneuses sont relativement performantes. Leur prix est sensiblement plus élevé que celui des égrenoirs à main rotatifs, mais elles ont une capacité de production très supérieure et sont plus maniables. Le procédé de récupération du grain est le même, avec quelques modifications cependant permettant d’atteindre un débit supérieur (adjonction d’un volant, de rouleaux d’amenage des épis, etc.). Ces machines comportent toutes un crible de nettoyage du grain ou un tarare à ventilateur; les rafles et le grain sont séparés de manière efficace. Le débit horaire varie de 40 kg (avec un seul travailleur) à 300 kg (avec un petit moteur et deux opérateurs). Les modèles diffèrent d’un constructeur à l’autre.
Ces machines conviennent plus particulièrement aux petits moulins industriels. Les figures 19 à 21 présentent deux types d’égreneuses montées sur bâti.
Nous avons déjà eu l’occasion de parler dans ce chapitre des égreneuses à moteur de grande capacité. Nous n’en traiterons pas en détail, ces machines n’étant généralement pas adaptées à l’égrenage à petite échelle. Les figures 22 à 25 en présentent certains modèles, fabriqués dans des pays en développement ou des pays industrialisés.
Figure 12. Outils à égrener
Tableau 7
Caractéristiques de quelques
outils à égrener
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Modèle |
Source |
Description |
Matériau constitutif |
Qualification exigée du constructeur |
Coût (fabrication locale) |
Débit horaire (kg) |
|
Decker |
Decker Manufacturing Co. |
voir fig. 12 |
| | |
15 |
|
Morogoro |
Prof. A.S. Ramo, |
voir fig. 12 |
Bois de sciage |
Relativement élevée |
Elevé |
13 |
|
Ceneema |
Bloc-notes du monde |
voir fig. 12 |
Métal soudé |
Relativement élevée |
Moyen |
10 |
|
TPI |
Rural technology guide, |
voir fig. 12 |
Bois ouvré |
Peu élevée |
Peu élevé |
10 |
|
Tube de CPV |
Dr. D.J. Hilton, |
voir fig. 12 |
Tube de chlorure de polyvinyle collé |
Peu élevée |
Peu élevé |
8 |
|
SATA |
Swiss Association for |
analogue à l’appareil Decker |
Tôle pliée |
Relativement élevée |
Moyen |
15 |
Poids: 7 kg
Débit horaire: 30-100 kg
Fabriqué par:
Rajan Universal Exports Pvt Ltd
(Inde)Source: ITDG (1985)
Corps et plateau de fonte. Manivelle en acier à poignée de bois. Plateau mobile avec ressort de pression auto-réglable suivant la grosseur des épis.Poids: 6 kg
Plaque de fixation percée de 4 trous
Débit horaire: jusqu’à 500 épis
Fabriqué par:
Renson Landrecies S.a.r.l.
(France)
Ce petit appareil peut être fixé à une caisse en bois. Les épis sont introduits dans un entonnoir et égrenés au contact d’un disque rotatif.Fabriqué par:
Dandekar Brothers (Inde)Source: ITDG (1985)
Le plateau est pressé par un ressort réglable contre un disque armé de crocs qui sépare le grain des rafles.Débit horaire: 30-35 kg
Poids: 7 kg
Fabriqué par:
Allied Trading Company (Inde)Source: ITDG (1985)
Ce petit égrenoir à main peut être fixé sur le bord du récipient destiné à recevoir le grain, les rafles étant rejetées à l’extérieur. La pression peut être adaptée à la grosseur des épis.Fabriqué par:
Brown and Clapperton Ltd.,
(Malawi)Source: Commonwealth Secretariat
(1981)
L’appareil peut être fixé à une caisse en bois en serrant les écrous à oreilles de ses deux brides. Les épis dépanouillés sont introduits dans l’entonnoir de la machine et égrenés au contact d’un disque de 20 cm de diamètre. Le maïs-grain tombe dans la caisse, tandis que les rafles sont retenues et finalement rejetées par la machine. La pression du ressort peut être adaptée à la grosseur des épis.Débit horaire maximal: 120 kg
Poids: 7 kgConstruit par:
R. Hunt and Co. Ltd.
(Royaume-Uni)Source: ITDG (1985)
Les épis dépanouillés sont introduits à la main dans les deux orifices d’une trémie et égrenés par passage entre deux meules métalliques. La machine n’est pas équipée d’une grille, mais un tarare à ventilateur rejette les débris légers. Cette égreneuse est actionnée par un pédalier (figure) mais peut aussi être entraînée par un moteur à essence ou un petit moteur électrique de 0,4 kW environ. Son débit horaire peut atteindre 800 kg.Construit par:
Alvan Blanch Development Co. Ltd
(Royaume-Uni)Source: ITDG (1985)
Cette égreneuse, montée sur bâti, existe en deux modèles: le petit, manuel, d’un débit horaire de 80-100 kg, est actionné par une manivelle; le grand, qui peut être entraîné par manivelle ou par moteur, a des débits horaires maximaux de 150-200 kg (modèle à bras) et de 300 kg (modèle à moteur), respectivement.Construit par:
SISMAR
(Sénégal)Source: ITDG (1985)
Poids: 70 kg
Débits horaires:
à bras: 100 - 120 kg
à moteur: 200 - 300 kgPuissance requise: 0,75 kW
Construit par:
Cossul & Co. Pvt. Ltd.
(Inde)Source: ITDG (1985)
Débit horaire: 1 500 kgLa machine sépare les poussières et les glumes du grain.
Puissance requise: 3,8 kW
Construit par:
Dandekar Brothers
(Inde)Source: ITDG (1985)
La machine est équipée d’un tarare à ventilateurDébit horaire: 1 500 - 1 800 kg
Puissance requise: 3,8 kW
Construit par:
Allied Trading Company
(Inde)Source: ITDG (1985)
Poids total: 200 kgDébit horaire: 1500 - 2500 kg
Puissance requise: 3,8 kW (diesel ou électrique)
Construit par:
Union Forgings
(Inde)Source: ITDG (1985)
Puissance requise: 4 kW (moteur électrique)
7,2 kW (moteur diesel ou à essence;
prise de force)
Vitesse des batteurs: 800 t/mn
Débit horaire: 1 500-2 000 kg (maïs)
Poids: 200-450 kg (selon équipement)
Autres céréales: mil, sorgho, niébé, soja,
riz et blé (adaptation du diamètre des trous)Construit par: Ets J. Bourgoin (France)
L’égreneuse “Bamba 7” polycéréales à battes amovibles et contre-égreneurs interchangeables comprend un ensemble de 4 toiles épointeuses, une goulotte d’alimentation des épis, un ventilateur de nettoyage, un système vibrant d’éjection des déchets avec récupération des grains, une vis latérale d’évacuation des grains propres et un aspirateur de poussières épurant l’air autour du poste de travail. Le grain peut soit être recueilli dans des sacs posés à terre (grâce à une vis courte et 2 bouches d’ensachage), soit être déversé directement dans une remorque (grâce à une vis longue).
Il existe, outre un modèle fixe sur bâti, un modèle monté sur essieu escamotable avec barre d’attelage permettant la traction par véhicule ou animaux. Cette machine peut aussi être portée sur tracteur grâce à un attelage 3 points universel. Elle peut être couplée à la prise de force d’un tracteur.
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