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Chapitre 5 - Traitement du riz après la moisson, étuvage et préparation à domicile
Table des matières
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Emmagasinage
Étuvage
Traitement
Pertes
postérieures à la moisson
Préparation et
cuisson à domicile
La teneur en humidité varie beaucoup parmi les grains d'une même panicule puisque la floraison et le développement s'effectuent du sommet de la panicule vers la base. Le poids des grains tend à être plus faible et la teneur en protéines plus forte à la partie inférieure d'une panicule. La teneur optimale en humidité pour la moisson varie selon l'époque de l'année, mais elle est habituellement atteinte environ un mois après la floraison. L'uniformité de la floraison parmi les panicules influe sur le pourcentage d'immatures dans la récolte, la floraison étant plus synchrone chez les riz à forte sensibilité photopériodique que chez les autres variétés. L'immaturité des grains réduit le rendement en riz entier et produit des grains à caractère extrêmement crayeux.
On récolte le riz le plus souvent en coupant la panicule de manière à laisser suffisamment de tige pour permettre le battage à la main. Les panicules sont séchées au soleil sur la diguette avant le battage manuel, le piétinage par l'homme ou un animal, ou le traitement par batteuse mécanique. Tout retard dans le battage du riz coupé et engerbé favorise la combustion par suite de la respiration de micro-organismes en anaérobiose sur la paille (de 70 à 80 pour cent d'humidité) et les grains. Les grains jaunissent ou prennent une coloration beige quand la température de la panicule atteint 60 °C pendant quelques jours (Yap, Perez et Juliano, 1990). Les grains décolorés ont un meilleur rendement en riz entier et sont plus translucides que les grains témoins. Il semble que le mécanisme soit un brunissement non enzymatique (Reilly, 1990) qui aboutit àune diminution de la teneur des protéines en lysine (environ 0,5 pour cent) et ramène la digestibilité réelle à 92 pour cent et l'UPN à 61 pour cent (Eggum et al., 1984).
Si la moisson est retardée par temps de pluie, il s'ensuit fréquemment une germination des grains sur la panicule, en particulier pour les riz japonica sans dormance. La verse peut aussi provoquer la germination dans la panicule chez les riz sans dormance. On a observé une corrélation entre l'incidence des fortes pluies (cyclones) à l'époque de la moisson en Inde et une contamination de la récolte de riz par l'aflatoxine (Tulpule, Nagarajan et Bhat,1982; Vasanthi et Bhat, 1990). L'aflatoxine pose aussi un problème pour la préparation du pinipig, un produit des Philippines à base de riz, pour lequel les grains gluants fraîchement récoltés sont mis directement à tremper, sans séchage, avant d'être grillés et écaillés (Food and Nutrition Research Institute, 1987).
Kunze et Calderwood (1985) et Mossman (1986) ont passé en revue le séchage du paddy. Le séchage fait habituellement appel au rayonnement solaire, en particulier pendant la saison sèche. La capacité de séchage est limitée pendant la saison des pluies lorsqu'on cultive davantage de riz à cause des disponibilités en eau. Les séchoirs rapides sont un moyen idéal pour assurer le séchage préliminaire du paddy moissonné, afin d'en ramener la teneur en humidité à 18-20 pour cent, mais aucun séchoir mécanique n'a été largement adopté par les cultivateurs asiatiques (Habito, 1987; de Padua, 1988). Les fêlures du grain sont minimes quand l'humidité dépasse 18 pour cent (Srinivas et Bhashyam, 1985; IRRI, 1991b). Le séchage initial permettra d'emmagasiner le grain en toute sécurité pendant quatre à cinq semaines avant le séchage définitif. La déformation des particules de sphérosomes dans la couche des cellules à aleurone s'observe quand les grains séchés à l'air chaud à 50 °C sont emmagasinés pendant six à douze mois, ce phénomène s'accompagnant d'une diminution de la teneur en triglycérides et en phospholipides (Ohta et a/., 1990).
Les fêlures se produisent non pas comme le clivage par exposition au soleil, mais quand le grain trop sec absorbe l'humidité en refroidissant (Kunze, 1985).
Les transformations à l'emmagasinage, ou vieillissement, se produisent particulièrement pendant les trois ou quatre mois qui suivent la moisson et sont également appelées «mûrissement postérieur à la récolte» (Juliano, 1985b). Les éléments constitutifs du grain s'équilibrent probablement pour revêtir leur aspect physique plus stable, ce qui produit un grain plus dur de teinte ivoire (Yap, Perez et Juliano, 1990). Le mûrissement postérieur à la récolte aboutit àun rendement plus élevé de riz entier et usiné. Le riz emmagasiné accuse une expansion volumétrique plus forte et produit un riz cuit plus écaillé avec moins de matières solides dissoutes dans l'eau de cuisson qu'avec le riz fraîchement récolté. En Asie tropicale, la préférence est donnée au riz vieilli, et il coûte plus cher que le riz fraîchement récolté (Juliano, 1985b).
On ignore le mécanisme exact de ces transformations qui se produisent àl'emmagasinage, mais ces transformations ont lieu dans tous les aliments amylacés. Dans le riz, elles se produisent principalement aux températures supérieures à 15 °C (Juliano, 1985b). Dans des pays où les riz japonica sont préférés comme le Japon et la Corée, le vieillissement au printemps et pendant l'été réduit la qualité du grain.
Le grain de riz est extrêmement hygroscopique en raison de sa teneur en amidon et il s'équilibre avec l'humidité relative du milieu ambiant. On estime que dans les régions tropicales la teneur en humidité la plus sûre àl'emmagasinage est de 14 pour cent. Les ravageurs (insectes et micro-organismes) et les rongeurs provoquent des pertes de grains aussi bien quantitatives que qualitatives (Cogburn, 1985). L'emmagasinage n'a pas d'incidence sur la composition brute, mais la teneur en vitamines diminue progressivement (Juliano, 1985b).
Dans la plupart des régions tropicales, le riz est stocké sous forme de paddy, mais au Japon c'est le riz cargo qui est emmagasiné. L'emploi de décortiqueurs à rouleaux de caoutchouc réduit au minimum les meurtrissures à la surface du riz cargo et améliore la durée de conservation des grains décortiqués. Toutefois, le riz cargo est plus sensible au stress du milieu en l'absence de balle qui l'isole et l'enveloppe et il se fissure facilement pendant le transport.
L'étuvage traditionnel consiste à faire tremper le riz paddy pendant une nuit ou plus longtemps dans de l'eau à la température ambiante, puis à le faire bouillir ou le passer à la vapeur à 100 °C de façon à gélatiniser l'amidon lorsque le grain gonfle jusqu'à ce que la balle, la glumelle et la paléa commencent à se séparer (Gariboldi, 1984; Bhattacharya, 1985; Pillaiyar, 1988). Le riz étuvé est alors refroidi et séché au soleil avant l'entreposage ou l'usinage.
Suivant les méthodes modernes, le riz est trempé dans l'eau chaude à 60 °C -c'est-à-dire au-dessous de la température de gélatinisation de l'amidon - pendant quelques heures pour réduire la contamination par les aflatoxines pendant le trempage. Le lessivage des éléments nutritifs pendant le trempage aggrave la contamination; le recyclage de l'eau de trempage qui est habituellement pratiqué a le même effet. Le trempage de riz paddy sain dans de l'eau innoculée avec Aspergillus parasiticus n'a pas provoqué de contamination par les aflatoxines du riz étuvé (Yap et al., 1987), ce qui fait penser que la contamination du grain a lieu avant le trempage (Bandara, 1 985).
TABLEAU 39 - Effet de la méthode d'étuvage sur la teneur en thiamine et en protéines
L'infiltration sous vide pour éliminer l'air des grains avant le trempage sous pression, de même que l'étuvage sous pression, est utilisée pour obtenir un produit de bonne qualité. La couleur du riz usiné varie de crème à jaune selon l'intensité du traitement à la chaleur. Le riz vieux peut donner un riz étuvé grisâtre, probablement parce qu'il présente un pH moins élevé en raison de la présence d'acides gras libres.
L'étuvage gélatinise les granules d'amidon et durcit l'albumen en le rendant translucide. Les grains de caractère crayeux et ceux qui ont la surface dorsale, la surface ventrale ou le cœur crayeux deviennent complètement translucides àl'étuvage. La présence d'un noyau blanc dans les grains de riz étuvé indique un étuvage incomplet.
TABLEAU 40 - Propriétés nutritionnelles de riz usinés crus et étuvés¹
Le séchage sur sable chaud aboutit à l'étuvage du riz à plus forte teneur en humidité récolté pendant la saison des pluies, mais non du riz récolté pendant la saison sèche. L'étuvage provoque une diffusion de vitamines hydrosolubles vers l'intérieur, outre une dégradation partielle de la thiamine pendant le traitement thermique, sauf s'il y a séchage au sable chauffé (Padua et Juliano, 1974) (tableau 39).11 ne réduit pas la teneur en riboflavine (Grewal et Sangha, 1990). Malgré la dégradation de la thiamine, le riz usiné étuvé a une plus forte teneur en vitamines que les riz usinés crus avec toutes les méthodes d'étuvage mises àl'épreuve (Padua et Juliano, 1974).
Des résultats antérieurs ont révélé que le riz usiné étuvé a une plus forte teneur en vitamines B hydrosolubles, thiamine, riboflavine et niacine que le riz usiné cru (Kik et Williams, 1945). Des observations au microscope ont révélé une diffusion de l'huile et des protéines vers l'extérieur pendant l'étuvage; la diffusion ne peut pas s'effectuer aussi aisément à travers la membrane des cellules que celle des vitamines hydrosolubles, mais la structure des sphérosomes est détruite. Avec un même degré d'usinage. le riz usiné étuvé contient moins de protéines que le riz usiné cru (tableau 39) et le son du riz étuvé contient plus de protéines et d'huile que le son du riz cru (Padua et Juliano, 1974). La composition des fractions de mouture s'explique aisément par une moindre contamination du son par l'albumen dans le riz étuvé.
L'étuvage provoque un certain jaunissement du grain selon que le traitement thermique est plus ou moins prononcé. En outre, on observe une diffusion de taches noires formant des zones brun foncé ou noires, 25 pour cent au moins de la surface du grain étant colorée. Bien que le riz étuvé soit plus dur que le riz cru, les grains peuvent se fissurer pendant le séchage, notamment si l'humidité est inférieure à 18 pour cent car l'eau libre se fait rare à l'intérieur des grains.
Le riz fraîchement étuvé peut être usiné directement avec peu de brisures puisque les grains sont flexibles avec une forte teneur en humidité. Par suite de l'endommagement de la structure de sphérosomes, le son du riz étuvé a tendance à s'agglomérer pendant l'usinage et à boucher les tamis. En outre, il faut une plus forte pression d'usinage pour le riz étuvé du fait que l'albumen a durci.
Bien que le riz étuvé soit réputé avoir une plus longue durée de conservation que le riz cru en raison de la gélatinisation de l'albumen amylacé, la balle légèrement ouverte accroît l'exposition aux atteintes des insectes. De plus, il est notoire que le riz usiné asiatique est contaminé par l'aflatoxine, ce qui est rare dans le riz cru (Tulpule, Nagarajan et Bhat, 1982; Vasanthi et Bhat, 1990). Toutefois, la plus grande partie de l'aflatoxine est éliminée par traitement.
L'étuvage avec injection de vapeur sous pression diminue la digestibilité réelle des protéines du riz chez les rats en croissance (Eggum, Resurreccion et Juliano, 1977; Eggum et al., 1984) (tableau 40). Toutefois, ce fait est compensé par une augmentation de la valeur biologique, si bien que l'utilisation protéique nette est comparable dans le riz cru et dans le riz usiné étuvé. Quand l'étuvage avec injection de vapeur sous pression a été prolongé de 20 à 60 minutes, la digestibilité des protéines du riz IR8 n'a pas diminué davantage.
D'autre part, l'étuvage élimine les composés volatils du riz cuit, y compris les acides gras libres, inactive les enzymes comme la lipase et la lipoxygénase, tue l'embryon et décompose certains anti-oxygènes (Sowbhagya et Bhattacharya, 1976). Aussi le riz étuvé cuit est-il dépourvu des composés volatils qui sont caractéristiques du riz non étuvé fraîchement cuit, à savoir l'hydrogène sulfuré, l'acétaldéhyde et l'ammoniac (Obata et Tanaka, 1965). Les composés volatils identifiés étaient principalement des aldéhydes et des cétones (Tsugita, 1986).
Le riz étuvé met plus longtemps à cuire que le riz cru; pour que sa durée de cuisson soit la même que celle du riz cru, on peut le faire tremper au préalable dans de l'eau. Les grains cuits sont moins gluants, ne s'agglomèrent pas et résistent à la désintégration; les grains sont également plus durs. De plus, ils ont tendance à gonfler davantage en largeur qu'en longueur par rapport au riz cru.
La plupart des variétés étuvées au Bangladesh, à Sri Lanka, en Inde et au Pakistan sont les riz à forte teneur en amylose qui sont les plus courants dans ces régions. En Thaïlande, les riz à teneur en amylose intermédiaire ou élevée sont étuvés pour l'exportation. Aux Etats-Unis, l'étuvage porte principalement sur le riz à grains longs et à teneur intermédiaire en amylose, tandis qu'en Italie les riz étuvés sont des japonica grossiers à teneur en amylose intermédiaire àfaible.
Le grillage des grains de riz trempés à 250 °C pendant 40 à 60 secondes provoque aussi l'étuvage, mais le produit obtenu a une texture plus douce puisque le séchage de l'amidon a lieu immédiatement sans permettre la recristallisation ni la régression du gel de l'amidon, s'agissant principalement de la fraction amylose. Les grains rôtis sont aplatis ou écaillés au mortier et pilon, ou avec un écailleur à rouleaux ou une meule (Shankara et al., 1984), avant d'être vannés pour éliminer la balle et le germe.
Le décorticage du paddy pour obtenir le riz cargo s'effectue soit à la main (pilage manuel), soit mécaniquement. Les décortiqueurs mécaniques sont de trois types principaux: les décortiqueurs Engelberg, les décortiqueurs à meule en pierre et les décortiqueurs à rouleaux de caoutchouc. Les décortiqueurs à meule en pierre sont encore très répandus en Asie tropicale où le riz cargo meurtri en surface est immédiatement usiné par abrasion ou frottement. Les rouleaux de caoutchouc sont courants au Japon où l'on emmagasine le riz sous forme de riz cargo plutôt que de paddy afin d'économiser l'espace.
Si le degré hygrométrique de l'atmosphère est élevé pendant l'usinage, le rendement de riz entier s'en trouve amélioré. En portant à 14-16 pour cent la teneur en humidité du grain par traitement à la vapeur avant l'usinage, on améliore aussi le rendement de riz entier et sa saveur (Furugori, 1985), puisque cette teneur de 14 à 16 pour cent représente le seuil critique pour la sensibilité aux fêlures dans la plupart des variétés de riz (Srinivas et Bhashyam, 1985). Les variétés sensibles se brisent aisément avec une teneur inférieure à 16 pour cent quand elles sont exposées à une plus forte humidité, mais les variétés résistantes deviennent sensibles avec une humidité de 14 pour cent. Par conséquent, le risque de brisures est réduit au minimum pour toutes les variétés si l'on porte l'hygrométrie du grain à 16 pour cent avant l'usinage. Toutefois, pour garantir l'emmagasinage en toute sécurité, il faudra peut-être sécher de nouveau le riz usiné pour ramener son degré hygrométrique à 14 pour cent.
Les machines utilisées en Asie pour l'usinage du riz sont variables, depuis l'appareil à monder Engelberg à étape unique jusqu'aux systèmes à plusieurs étapes. La technique manuelle comportant le pilage à la main produit un riz semi-blanchi qui est plus riche en vitamines B que le riz usiné à la machine, du fait que les couches de son ne sont pas complètement éliminées. Avec la machine Engelberg, du type décortiqueur, le décorticage et l'usinage sont effectués en une seule étape, mais davantage de grains sont brisés. Le sous-produit est une farine grossière contenant de la balle et du son. L'utilisation d'un décortiqueur avant celle de l'appareil à monder permet d'améliorer le rendement en riz entier et en riz usiné total. Les grains minces nécessitent moins de pression pour les usiner que les gros grains parce que leur couche d'aleurone est plus mince, mais ils risquent davantage de se briser pendant l'usinage. Dans les rizeries modernes, l'usinage comporte plusieurs étapes, le son et les résidus de polissage étant recueillis séparément. L'usinage de 10 pour cent de résidus de polissage à partir du riz cargo par abrasion ou frottement élimine la totalité du péricarpe, du tégument et du nucelle et la presque totalité de la couche de cellules à aleurone et de l'embryon (figure 2), mais n'enlève que très peu de l'albumen non aleurone, sauf sur les crêtes latérales (Ellis, Villareal et Juliano, 1986).
La machine à monder par abrasion effectue facilement le surblanchiment pour obtenir des riz à cœur blanc et à faible teneur en protéines et en lipides pour la fabrication du saké (boisson japonaise alcoolisée obtenue par la fermentation du riz).
La présence de zones crayeuses dans l'albumen (surface ventrale blanche ou cœur blanc) favorise les brisures de grains à l'usinage. Il semble qu'un albumen hétérogène soit plus sensible à la fissuration puisqu'un matant de caractère crayeux (Srinivas et Bhashyam, 1985) et du riz gluant comportant un albumen uniformément crayeux (Khush et Juliano, 1985) donnent un bon rendement de riz entier à l'usinage.
On entend par «riz poli» le riz usiné qui est passé par des polisseuses pour éliminer le son adhérant à la surface du riz usiné et pour en améliorer la translucidité. La polisseuse comporte un cylindre ou cône horizontal ou vertical recouvert de bandelettes de cuir, qui élimine en douceur le son par rotation dans un compartiment entouré de grillage ou d'un écran en acier àfentes.
Certains consommateurs préfèrent un riz extrêmement brillant appelé «riz glacé». On prépare ce riz en ajoutant du talc sec et une solution de glucose à du riz bien usiné dans un tambour rotatif dont la rotation répartit le mélange sur les grains. Le talc utilisé pour glacer le riz à Hawaii ne provoque pas une plus forte incidence de cancer de l'estomac, comme on le prétend au Japon où le glaçage au talc est interdit (Stemmermann et Kolonel, 1978).
Parmi les innovations adoptées par les rizeries japonaises, figure la commande d'usinage par micro-ordinateur en fonction du degré d'usinage ou de blancheur souhaité (Furugori, 1985; van Ruiten, 1985). On a couramment recours au triage électronique d'après la couleur pour éliminer les grains noirs d'étuvage. Le raffinage poussé du riz usiné, introduit en 1977, comprend une humidification par nébulisation à travers l'arbre creux avec injection d'air comprimé pendant l'usinage avec une machine à raffiner de type très spécial à rouleaux métalliques. L'eau s'évapore pendant l'usinage, maintenant le grain à une température plus basse que pendant l'usinage classique. On a inauguré en 1976 une machine à usiner le riz comportant des rouleaux abrasifs agissant doucement sous très faible pression et qui produit un riz usiné dont plus de 80 pour cent des grains conservent un germe intact. Ce riz à germe est très apprécié des consommateurs japonais parce qu'il est riche en thiamine, riboflavine, tocophérol, calcium et acide linoléique. De petits appareils à usiner fonctionnant avec des pièces de monnaie sont très appréciés au Japon car ils permettent de répondre aux besoins quotidiens d'une famille et de réduire ainsi au minimum le rancissement lipidique à l'emmagasinage.
L'aflatoxine se trouve principalement dans les résidus de polissage du riz cargo (Ilag et Juliano, 1982). Le décorticage élimine de 50 à 70 pour cent de l'aflatoxine du riz cru, et l'usinage réduit encore la teneur en toxines à 20-35 pour cent (Vasanthi et Bhat, 1990). L'étuvage réduit la teneur en toxines du riz déjà infesté de 33 à 61 pour cent; le décorticage ramène encore la teneur en toxines du riz étuvé à 19-31 pour cent et l'usinage à 728 pour cent. Cependant, le riz étuvé est un meilleur substrat pour la production d'aflatoxine que le riz cru, probablement parce que dans le riz étuvé les lipides sont plus facilement métabolisés par Aspergillus parasiticus (Breckenridge et Arseculeratne, 1986).
La durée de conservation est habituellement la plus brève pour le riz usiné, suivi du riz cargo puis du paddy à cause du rancissement lipidique. Les lipides dans les cellules superficielles du riz usiné subissent l'hydrolyse par la lipase, suivie d'une oxydation par lipoxygénase des acides gras insaturés libres. Avec le riz cargo, le facteur critique est le décortiqueur; l'appareil à rouleaux de caoutchouc est jugé préférable à la meule en pierre pour réduire les meurtrissures superficielles du grain qui déclenchent l'action de la lipase sur les lipides.
Pertes postérieures à la moisson
Les pertes de riz se produisent à tous les stades après la récolte. Si les pertes quantitatives sont habituellement simples à évaluer, en revanche les pertes qualitatives sont plus difficiles à définir, et il faut s'en remettre davantage à des jugements subjectifs et à des perceptions culturelles. Les chiffres admis pour les pertes quantitatives de riz postérieures à la moisson varient de 10 à près de 40 pour cent, ventilés comme suit:
· moisson: de 1 à 3 pour cent;
· manutention: de 2 à 7 pour cent;
· battage: de 2 à 6 pour cent;
· séchage: de 1 à 5 pour cent;
· emmagasinage: de 2 à 6 pour cent;
· usinage: de 2 à 10 pour cent.
Ces chiffres, recueillis à l'origine en Asie du Sud-Est (de Padua, 1979), ont été confirmés ultérieurement dans d'autres régions d'Asie et en Afrique, notamment lors des activités sur le terrain du programme de la FAO sur la prévention des pertes alimentaires; ils représentent désormais les valeurs types pour les pertes de riz.
L'époque de la moisson influe sur l'ampleur des pertes de riz. Selon les variétés tout retard survenu dans la récolte du riz parvenu à maturité abaisse le rendement, par suite de la verse et de l'égrenage ainsi que de l'exposition du grain mûr dans les rizières aux insectes, aux oiseaux et aux rongeurs. Il conduit aussi à des pertes postérieures à la moisson en réduisant le rendement à l'usinage et la récupération des épis.
Les techniques de battage traditionnelles entraînent souvent des pertes. Ces techniques sont les suivantes: battre les tiges sur un lattage à travers lequel les grains tombent dans des baquets ou des seaux; battre les tiges par piétinage, ou occasionnellement en utilisant un tracteur ou un rouleau tiré par un tracteur. La qualité est atteinte puisque les grains peuvent se briser, ou bien des pierres et de la terre peuvent se mélanger au riz battu.
Il arrive souvent que des quantités importantes de grains soient éparpillées et dévorées par la volaille et les animaux familiers. Cependant, même si cette quantité est jugée perdue pour la consommation humaine, elle devient productive dans le cadre de l'économie totale du ménage.
Le paddy battu est couramment emmagasiné dans des sacs ou en vrac. Les sacs permettent de séparer les variétés selon les besoins, mais ils ne protègent pas le riz contre les insectes et les rongeurs. Les pertes peuvent être limitées dans des proportions non négligeables grâce à une bonne gestion des lieux d'entreposage, à l'utilisation d'un caillebotis approprié et àdes conditions d'hygiène satisfaisantes.
Dans les activités de grande envergure, l'emmagasinage en vrac et en atmosphère contrôlée est efficace et relativement peu coûteux s'il est organisé correctement. Toutefois, pour être efficace cette opération nécessite l'investissement de capitaux considérables et une main-d'œuvre qualifiée, ce qui dépasse souvent les moyens d'un agriculteur opérant isolément.
Le stockage du riz sous forme de paddy présente des avantages par rapport au riz usiné puisque la balle protège les grains contre les insectes et les champignons. Cette possibilité dépend dans une certaine mesure de la situation économique locale ainsi que de l'offre et de la demande de paddy et de riz usiné aux différentes époques de l'année.
