AD/MS REPUBLIQUE DU SENEGAL SECRETARIAT...
AD/MS
REPUBLIQUE DU SENEGAL
SECRETARIAT D'ETAT
PRIMATURE
A LA'*RECHEHCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
ESBAIS D'ASLJSTEMENT DU MOULIN JACOBSON ET PARAMETRES
DE BASE POUR LE DECORTICAGE
Par Aliou Diop
Avril 19EiO
Centre Natio91 de Recherches Agronomiques
de BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1. S, R. A. )
1 - INTRODUCTION
fi
C e s d e r n i è r e s annt:es, un bon nombre de machines permettant
la transformation mécanique des cereales ont eté introduites et
commercialisées au Seneyal. Parmi colles-ci, on note principalement
differents types de moulins ù marteaux au niveau de presque toutes
les communautés rurales. 11 est vrai que cela &Pondait au besoin
le plus pressant exprimé par les paysans lors de l'snouête sur la
technologie post-recolte (Yaciuk, 1977).
En 1979, une vingtaine de décortiqueuses F.A.O. (Fonderies
des Ateliers de l'Ouest) ont été vendues par NGSOCO, HATFORCE, pour
la plupart dans la région de Diourbel, De m@me, plusieurs autres
moulins ont été commercialisés à travers tout le pays.
Deux postes de transformation des céréales ont et6 instal-
lés en 1977 par le service de technologie post-recolte du CNRR de
Bambey; 1 'un au village de Ndiamsil comprend un moulin à marteaux
SKSOLD et une dQcortiqueuse FAO ;l ‘ a u t r e à S o n k o r o n y e s t constituB
d'un moulin à marteaux JACOBSON et d'une décortiqueuse HILL.
Aucune de ces machines n'a subi de veritables tests preala-
bles sur les ceréales locales (Souna III, maïs BDS ou Sorgho CE 90
par exemple), Dans bien des cas, elles ont Qté conçues et fabriquQes
en fonction d’autres varietes de céreales.
Le but de cette action de recherche consiste à effectuer
les essais d'ajustement du moulin JACOBSON et de la dbcortiqueuse
HILL actuellement à Sonkorony, afin de determiner leurs conditions
optimales d'utilisation sur le Souna III et le maïs Bi)s, en vue de
leur integration ultérieure dans un système de décorticage-mouture
destine 6 une petite ville.
En attendant d’avoir les resultats d’analyses chimiques
de grains de cortiquées mecaniquement qui doivent etre effectuées
p a r l'I,T.A,, ce rapport ne présente que les r&sultnts du suivi du
décorticage manuel fait sur un groupe de 10 femmes, de même que
les essais d’ajustement du moulin JACOBSON.
si
II - QUELQUES GENERALITES SUR LA MOUTURE AU MOULIN A MARTEAUX
iOI
La mouture au moulin à marteaux fait intervenir surtout
des actions d’impacts entre les grains, les marteaux et les parois
internes de la chambre de mouture, De ces impacts resulte l a pul-
vérisation du grain en particules plus fines.
A i n s i , le rendement d'un moulin à marteaux depend de plu-
sieurs facteurs qui sont principalement : l a v i t e s s e cie r o t a t i o n
des marteaux, la quantité de grains & l’interiwr, la surface du
tamis et du diamétre de ses ouvertures, 1 ‘espacement entre les tamis
et les marteaux et l’etat de ces derniers.
2
Pour apprécier la qualite de la mouture, on se réfère sou-
vent à la finesse du produit moulu, C'est ainsi que dans bon nombre
i
de publications, les termes "particules grossières”, "moyennes" et
"fines"
sont souvent rencontres. Mais ces termes ne donnent en
verité qu'une appreciation subjective de la grosseur des particules
c
obtenues à la fin de l’opération de mouture. L'ASRE (American
Society of Agricultural Engineers) a Gtahli le standard S-319
permettant de determirler expérimentalement la grosseur moyenne de
particules, donc la finesse de mouture (voir annexe 1).
Apres l’appreciation de la qualite du produit, il est
parfois necessaire de connaître lfefficecite meme du moulin. Elle
se mesure à partir d'une combinaison de plusieurs paramètres oui
sont : l'indice de mouture, la consommation specifique de carburant,
le rendement (en quantité moulue par heure) et le taux d’extrac-
tion.
L'indice de mouture est donne par le rapport :
i = Sf
si
avec :
i
= indice de mouture
Si
= Surface totale initiale du produit (avant mouture)
Sf
= Surface totale finale du produit (après la mouture),
L'analyse granulometrigue par le standard S-319 permet de
trouver le diametre géométrique moyen des particules, donc de cal-
culer les valeurs de Sf et Si (voir Annexe 2).
La consommation spécifique est la quantité d’energie con-
sornmee par unité de surface nouvellement formée. Dans certaines
industries de transformation des ceréales, elle est parfois expri-
mée par la quantité d’énergie nécessaire pour transformer une
tonne de grains, Dans cette étude, e1J.e est calculoa à partir du
rapport de la quantité de carburant consommée et de 10 surface
,
nouvellement formée :
e
=4Q
-
Ch$
A5
-
SF - Si
III - MATERIELS ET M'ETI-IODES
3 1 - Deco rti caqe manuel
Afin dtobtenir des échantillons permettant la comparaison
a v e c l e d é c o r t i c a g e mecanique, i l a et6 decidé d e s u i v r e l e s o p é -
rations traditionnelles de décorticage du lmi.1 et du maïs telles
qu'elles sont faites chaque jour par les paysannes. Le suivi de
ces operations manuelles permettent également de determiner quel-
ques paramétres importants afin de mieux connaître le décorticage,
Deux de ces paramètres sont le taux de dbcorticage et le rendement
ho rai re ,
3
Le taux de décorticage mesure la proportion du grain
qui est enlevée (en $ base sèche), ou en d'autres termes le Son.
C!uant au rendement horaire, c'est la quantite de grain décortiouee
par unité de temps. Il permet d’apprecier le rythme moyen de tra-
vail des femmes compte tenu de toutes les op6rations unitaires
(pilage, vannage, ressuyage.,.).
Un groupe de 10 femmes a bte choisi au hasard dans le
village de Sonkorong et reparti en 2 équipes afin d’effectuer le
décorticage ti'échantillons de 4 kg de grain ati mortier. La gros-
seur de l'echantillon de grain a ét6 fixee à ;I kg compte tenu du
fait que c'est la quantite transformée chaque jour par une famille
moyenne (Yaciuk, 1977).
Ces essais ont porte aussi bien sur du mil (Souna III)
que sur du ma3s (BDS) de la récolte de 11ann6c 137E& Ils ont été
suivis par une équipe de 2 observateurs munis d’une balance et
d’un chronomGtre p o u r r e l e v e r l e s dor,nees s u i v a n t e s :
- la quantité d'eau Utilis&e
- l a d u r é e t o t a l e d e X.‘opera-tion ( i n c l u a n t t o u t e s
les ope r a t i o n s u n i t a i r e s )
- le poids du grain avant et après le vannage
- le poids du son.
De plus, à la fin de chaque opération, un 6chantillon
de son et Cie grains decortiqué s est preleve pour des fins d'ana-
lyse chimique (cellulose, protéine, gras, cendre),
Les paramètres oui ont étB déterminés sont ainsi : La
teneur en eau des grains décortiqués, le taux de decorticage et le
rendement horaire.
32 - Mouture me c3niCIue
flctuellement,
l’opdration d e m o u t u r e d e s cereales est,
dans u n e l a r g e m e s u r e , mecanisec. En effet, dans le plus petit
v i l l a g e , i l e s t m a i n t e n a n t a s s e z frequent d e t r o u v e r u n p e t i t
moulin.
L’opération de decorticaga étant encore manuelle (donc
s'effectuant par la voie humide), les grains qui sont amenés dans
tous les postes de mouture ont une forte teneur en eau (environ
28 p,
base humide), tandis que le grain sec avant decorticage a
une teneur en eau d’environ 11 5 (B.Y.). Il nous parut donc néces-
saire de voir l’effet de ce fort taux dthumiditG des grains sur
l'ajustemont du moulin, de meme que sur son rendement et sur la
qualité du produit final. C'est ainsi que le dispositif exporime+
tal, d o n t la description suit, a et6 f a i t a u s s i b i e n s u r d u g r a i n
sec (11 $ B.H.) que sur du grain humicie (20 ;i;: B.H.).
Le dispositif utilisC est une analyse factorielle de
3 facteurs oui sont : la vitesse de rotation des martuaux, l e debit
d'sdmission du grain dans la chambre de mouture cit la grosseur des
mailles du tamis utilise, Il a été possible de Taire varier le
d8bi.t d'admission en agissant sur la hauteur de l'ouverture d'admis-
sion des grains, C e t t e o u v e r t u r e e s t ruglable 21 l’aida d ’ u n e
,- ,.. -r< .!- .L Y, ^Z J- , .A - 3. , ,.! -Ah-‘-..- -.l- 7 - J- .: ’ -
4
Au départ, il était prbvu 3 niveaux pour chacun des
3 facteurs. Mais par la suite, il a éte impossible d'obtenir le
tamis dont la grosseur des msailles est de 0,7 mm. C'est ainsi qu'il
y eut 3 niveaux pour le facteur vitesse : 2.712 tours/minutes,
.
2.348 tpm et 1.918 tpm ; 2 types de tamis ont été utilisés :
tamis 3 mailles de 1 mm et 2 mailles de 1,5 mm ; et enfin la hau-
m
teur d'admission comportait 3 niveaux : 7 mm, 12 mm et 18 mm dans
le cas du mil et 12 mm, 18 mm et 23 mm pour le maïs. Chaque
traitement cofflportait 2 répétitions, excepte dans le cas du maïs
humide où il y eut 3 rép!Stitions. La séquence des différents trai-
tements répétés s’est faite de façon compl~temcnt aléatoire.
La quantité de grain transform6e par traitement dans le
cas de la mouture humide a varie d e 6 à 11 kg dependamment du poids de
de coréale decortioué par une 8ouipe de 5 femmes, Cette quantite
transforrnee a et6 de 10 kg pour la mouture a sec.
POU~. chaque traitement, le rendement horaire, l'indice
de mouture et la consommation spécifique de carburant ont Qté
dé terminés. Pour obtenir la consommation de carburant, un tube de CDCJ1
coulée gradué a été installe sur le moteur LISTER '?6/2 de 16 che-
vaux & 850 tpm. Ce montage permettait de lire directement la con-
sommation de carburant 2;1 partir des variations du niveau de liquide
dans le tube.
IV - WESULPWTS ET D%SCUSS%ON
41 - De CO rti caqe manuel
Le suivi des opérations de décorticage manuel a donné
les resultats presentes dans les tableaux 41 pour fe souna et
42 pour le maïs. Toutes les valeurs sont des moyennes de 5 rBpéti-
tions.
A partir de chacun de ces tableaux, la moyenne et l’écart-
type sont calculés pour chacune des G variables suivantes : le
poids d’eau ajoutée, la durée de l’opération, la teneur en eau des
grains (D.H.), leur diamètre g6ométrioue moyen, le taux de décorti-
cage (en $ base sèche) et le rendement horaire, De plus, un inter-
valle de confiance a été calculé pour chacune de ces variables,
aussi bien pour le Souna que pour le fqaïs (tableau 43.).
?
Les resultats les plus intéressants qu'on peut dej& noter
montrent que pour la population etudiée ( c ’ e s t - à - d i r e l e v i l l a g e
de Sonkorong), le taux de décorticage manuel se situe entre 20,9 $
et 24,7 $ avec une moyenne de 22,8 7; pour le Souna et entre 17,7 $
et 21,7 $ avec une rnoyenne de 19,7 $.dans le cas du maïs.
De meme, les rendements au iecorticage manuel se situent
entre 7,l kg/lh et 8,9 kg/h avec une moyenne de 8,O kg/h pour 1s
mil souna et entre 6,7 et 8,3 kg/h avec une moyenne de 7,T kg/h pour
le maïs, Il y a lieu de rappeler que les rendements portent sur
4 kg de grains transformés ; et qu'une augmentation de la fournec
de grain doit certainement s’accompagner d'une diminution de rende-
ment.
5
A ce niveau, il devient intéressant de voir les diffe-
rcnces gui peuvent exister entre le maïs et le souna, Il 8 et6
possible de voir (tableau 44.) que le taux de decorticage moyen
pour le souna (22,f3 Y$) est significativement différent de celui du
maïs (19,7 $) 2u seuil de Cl,05 $. En d’autre:, termes cela signi-
fierait qu’une plus g~a~itie pioportioll du grain est enlevge dans
le cas d u souna.
Par contre les rendements obtenus pour les 2 types de
céréales n e p r é s e n t e n t p a s d e d i f f é r e n c e s i g n i f i c a t i v e au meme
seuil de O,fl5 $, Donc ces 2 affirmations precédentcs tendont 5
confirmer le fait que le maïs soit plus difficile ù decortiquer
que le souna ; ce qui est souvent soutenu par les paysannes.
42 - Mouture mecanique
Les tableaux 45. e 48. présentent les résultats du dis-
positif factoriel vitesse x tamis x hauteur d'admission (3 x 2 x 3).
Il y apparaft de jà Esse nettement que plus la hauteur d’admission
est grande , plus les rendements sont éleves et moins est la consom-
mation spocifique d'énergie.
Autroment dit, à prime abord, il semble preferable de
fonctionner 2 la hauteur d'admission la plus elevée. Pour une meil-
l e u r e i n t e r p r é t a t i o n , les resultats d e s t a b l e a u x 4 5 , à 48, sont
portes en graphiques (figures 41. à 44.) et analyses statistiC/uement,
L'analyse nranulométrioue de 10 echantillons de farine
et de semoule a donne des grosseurs moyennes de particules de
CI,35 mm (avec un coefficient de variation de 13 $) et de Cl,70 mm
(avec C.V. = 1 5) pour la farine et la semoule respectivement.
Compte tenu de ces données de base, les figures 41, et 44. ne con-
cernent que le tamis de 1,5 mm qui peut @tre destiné à faire de
13 semoule. Les mailles du tami's nO1 sont pa; contre trop grosses
p o u r l a f a r i n e ,
Les figures montrent que dans tous les cas la 2e et la
3e vitesses (2.348 et 2.712 tpm) semblent donner les consommations
d’énergie les plus faibles aux rendements les plus éleves. Quant
*
à la premiere vitesse (1.918 tpm), elle est definitivement à
écarter, car elle donne les resultats les moins bons tant du point
de vue rendement que consommation d’énergie.
Les figures 41 b et 43 b montrent que pour le grain sec
(maïs ou souna),
les rendements ont tendance à augmenter lorsque
l’on passe de la 2e hauteur d'admission (reglage débit) à la 3e.
Pour du grain humide par contre, les rendements n'augmentent que
très légèrement ou meme tenûent a décroître surtout & faible
vitesse (figures 42 b et 44 b).
Quant SI la consommation spécifique de carburant, elle
demeure pratiquement constante entre la 2e et la 3e hauteur d’admis-
sion (figures 41 a 5 44 a).
Pour mieux confirmer toutes les affirmations prscédentes
il importe de procéder .$. l’analyse statistique du dispositif fac-
toriel.
L'analyse de variante des trois facteurs, de meme que
leurs inta ractions a et6 faite. Pour les facteurs dont les niveaux
présentent des differences significatives, or- a procGd6 à 1 ‘CV~-
luation de ce? differencos par intervalles de confiance avec la
mgthode de Tukey, Le seuil de signification pour toute cette
analyse est de 5 $. Les principaux résultats sont condenses dans
les tableaux 49. et 4.10,
42 1 - Mouture du maïs
42 11 - E f f e t d e l a v i t e s s e
-...-...-----.“------3--
Du point de vue rendement et consommation spccifique dz
c a r b u r a n t , i l n'y a pas de différence sicrnificative entre la 2~:; ot
la 3e vitesse (tableau 4.9). Par contre ies rsndcments obtenus
a v e c c e s 2 v i t e s s e s s o n t s i g n i f i c a t i v e s s u p é r i e u r s 5 C E U X o b t e n u s
avec la le vitesse r; tandis que les consommations spkcifiqutis
a v e c l a 2 e e t l a 3 e vitesse sont inferieures k c e l l e a v e c 1s le.
Ainsi, pour du maïs sec, la 2e et la 31s vitesses dorment
des rendements rcspectivcment superieurs de 51,3 à 109,5 kg/h et
do 57,6 à 109,8 à ceux obtenus avec la le vitesse,
Pour du maïs humide, les différences diminuent presque
de moitié.
La 2e vitesse donne des rendements superieurs à ceux
de la 'le vitesse de 26,7 û 59,3 kg/h ; tandis ou’avuc l a 3 c v i t e s s e
les rendements sont superieurs de 22,2 a 54,9 kg/h. Du tableau 4.7
d e v o i r l e s i n t e r v a l l e s do confiance des differences entre les
moyennes
de consommation specifique.
4% 12 - Effet de la hauteur d'admission
---------I------------II---I_--
Comme on l’avait prGc6dsmment
rema;.gue en observant les
figures 4.2bet 4.3 b, les 3 hauteurs d'admission diffèrent signi-
ficativement 9 la 3e donnant les rendements les plus eleves. G!ua.nt
à la consommation specifiquc, il n'y a pas de diffij rente significa-
tive entre la 2e (1 2 mm) et 1.~ 3e hauteur d'admission (23 mm). Ces
2 dernières donnent toutefois une consommation spécifique infkjricure
B la le hauteur (12 mm), aussi bien dans le cas du maïs sec que
dans le cas du maïs humide,
42 13 - Effet du tamis
-----1--..-1---
En $neral le tamis no2 (mailles de 1,5 mm) donne des
rendements significativement aupérieurs 5 ceux obtenus avec le
tamis no1
(mailles de 1,O mm) de 7cjgi7; kg/h à 115,O kg/h dans le
CES du maïs sec et 22,2 B 40,7 kg/h dans le cas du maïs humida.
Mais la consommation specifique est infericure dans le ca8 du tamis
no2 avec du maïs sec ; alors qu'elle n'est tout juste pas siyni-
ficative avec le m$s humide.
CE?S rosultats no sont nullement surprenants compte tenu
d u f a i t q u ’ a v e c l e t a m i s n”l, les particules obtenues sont plus
fines qu'avec le tamis n02,
7
4 2 2 - Mouture du souna
422 1 - E f f e t d e l a v i t e s s e
m . - - “ - - - - I - - - - - - - - - -
de rondement
Pour du scuna sec, les différences,!entre les moyennes
des 3 niveaux de vitesse ne sont pas significatives ; tandis que
la consommation spécifique est moins élevée dans le cas de la
2e vitesse. Pour du grain humide, la 2~3 et la 3c vi.tesses gui ne
prosentent pas de difference
significative donneraient de meilleurs
resultats quant aux rendements.
En definitive, l'effet de la vitesse n'est vraiment net
que pour la consommationsspecifique dans le cas du souna sec, ou
la 2e vitesse demande des consommations inférieures de 0,20 &
0,36 cm3/m2 à celles de la le et de Cl,03 3 O,'i7 cm3/m2 S; celles~de
la 3e vitesse.
4222 - Effet de la hauteur d'admission
11-------11-------1--"--"--"---
Pour du sauna sec, la 3e hauteur (18 mm) donne le plus
fort rendement, à la consommation spécifique la plus faible, Avec
cette hauteur de 18 mm9 les rendements sont superieurs a ceux de
la le hauteur (7 mm) de 182 ,2 à 284,8 ka/h et de 35,4 +? 138,O kg/h
de la 2e hauteur d'admission.
'
-'
A la 3e hauteur (18 mm), la consommation specifique est
inférieure de 0,25 à 0,42 cm3/m2 que celle & la le et de 0,132 à
0,16 cm3/m2 que celle à la 2e hauteur d'admission.
Toutefois pour
du souna humide, il conviendrait de réduire cette h a u t e u r B ‘12 m m
{la 2e) pour éviter les risques de bourrages dus b l'humidité du
grain, même s'il y a aucune différence significative entre la 2e
et la 3e hauteur.
432 3 - Effet du tamis
----1---1-----
Comme on l’a dQjà remarqué dans le cas du maïs, le tanlis
no2 (mailles do 1,5 mm) donne les rendements les plus 61evés avec
la consommation spécifique la plus faible.
En principe, le choix de l'un ou l’autre des deux types
de tamis ne sern guidé que Far 1.a granulomGtrie recherchée 0 le
tamis no2 donnant un sous-produit qu’on peut assimiler & do’la
semoule et le tamis n”l, un sous-produit dont la grosseur des par-
ticules se situe entre celle de la farine et celle de la semoule,
423 - Conclusion
Compte tenu de tout ce qui précede, les meilleurs ajus-
tements quant à la vitesse, au type de tamis et SI la hauteur
d'admission (qui rBgle le dcbit) sont les suivants D
8
!
!
!
!
! blaïs
Maïs
Souna
Souna
!
!
! sec
humide
sec
humide
!
!
!
__------I------------"I-_-------------II----.---I-----_I---------
!
!
!
!
!
Vitesse
!
3e
-2>e
20
3e
!
!
!
!
!
Typé de tarnis !
2e
2 e
2 C?
20
!
!
!
!
!
Hauteur a
!
!
!
l ' a d m i s s i o n !
3e
3e
3c
2 e
!
!
!
!
!
!
I
--*
Une vitesse de rota-kioil plus grande (3X0 tpm par
exemple) pourrait être testée, exceptb dans lc cas du souna sec,
afin de woi 1: si cela ne contribuerait pas ;J ausmer-!ter 1 'efficacitd
KIU moulin du point de vue rendement et consommation de carburant.
Cela nécessiLerait ccrtos le changement de la poulie du
moulin (diambtre nominal de 130 nm) et du typa de transmission
(courroie plate au lieu c.ic courroie trapézoIc:ale). En effet, la
poulie du moulin est dejà trop petite et colla du moteur, qui
donne la vitesse de 2712 tpm, a un diametro nominal de 410 mm, ce
qui est déjà gros pouz une poulie B gorge.
Pour obtenir une vitesse supérieure ü 2712 tpm (soit
3500 tpm), la meilleure solution consisterait donc à utiliser le
volant du moteur Lister avec une transmission par courroie plate,
Enfin pour 1~ hauteur d’admission, le tableau prGc$dent
montre qu'il est pius efficace d’utiliser la 3c (23 et 18 mm,) pour 1~
maïs et pour le souna sec. Pour le souna humide
il conviendrait
de rgduire cette hauteur 2 12 mm (la 2e hautt‘urj pour :Switer les
risques de bourrages dus k lV,umi.dit~ du grain, même si dans ce
cas il n'y a pas de différence significative entra !.a 2e et 1~
3e hauteurs, D’autre part là o ù l a 3 e h a u t o u r e s t l a p l u s eificace
( maïs et souna sec), on ne peut tester des hzutours d'w~mi ssion
plus grandes au risque de créer des bourrages Cons la chambre ht!
mouture entrainant des blocages du mouiin et 1'~touffement du
moteur.
9
En rualisant ces essais, un des objectifs principaux
était d'etablir une methodologic d'ajustement de machines impor-
tées qui puisse Stre adoptbc r:t appliqu6e syst6mati.C~ uem ent aux
materiels de transformation des céreales avant leur introduction
.
en milieu paysan,
il est entendu que pour être pleinement efficace,
une telle methodologie doit s'appuyer sur la connaissance des
produits et des methodes traditionnelles de transformation des
céréales et nous amener à doceler toutes les contraintes lises aux
prÉf6rences des utilisateurs, aux produits et aux machines.
En effet, l’erreur fréquemment commise consiste & vouloir
appliquer systernatiquement dans un pays, les résultats d'etudes
acquis ailleurs,
S i c e l a e s t f a i s a b l e d a n s c e r t a i n s d o m a i n e s ,
.
dans le cas de la transformation des céreales, il en est tout au-
trement ; car on ne peut ignorer l'importance des habitudes ali-
mentaires.
A ce titre, l'étude du décorticage manuel trouve bien
sa raison d’être. Elle a par exemple permis de rnontr;+r que le taux
de decorticage moyen est de 22,Ei $ (base sache) pour le suuna et
19,7 $ (E3.S.) p o u r l e m a ï s . La connaissance de ces niveaux tic;- dti-
corticage est primordiale sl l ’ o n v e u t utiliser les d6corliLjueuses
de façon efficace tout en produisant du grain aux goûts dos uti-
li sateurs.
De mBme il irnporEc do connaître les quantites trans-
formées quotidiannenen t et les rendements obtenus par les methodes
manuelles si l'on veut realiser ulterieurement la conception de
matériels adaptes 8uR milieux paysans.
Il s’agira ensuite d’ajuster les machines aux besoins
des utilisateurs et non essayer de faire l'ir,verse.
Enfin,
quant ?i la troisième contrainte qui est le pro-
duit lui-même, la connaissance de ses différentes propriétes
physico-chimiques est aussi parfois neglic$c. Paurtant c'est l'ap-
titude technologique du produit quï determine l'efficacité .tant
quantitative que qualitative de sfi transformation en farine après
de CO rti cage ; et qui fait que le produit final est accepte ou non.
Ces caract6ristiqees sont très importantes surtout pour le dgcor-
ticage. Ainsi, il est h recommander de mener une [‘tude comparative
s u r l e s caracteristiques
physico-chir,liques liges à lraptitudo
technologique de diff6rentes wari6tBs de cbreales actuellement
uulgari sees, afin de voir lesquelles se prêtent le mieux au ducor-
ticage et à la mouture.
T a b l e a u 4 . 1 .
: Décorticage manuel du sauna
”
1
( P o i d s i n i t i a l ‘de 4 k g - v a l e u r s inoyennes D e 5 f&pStitions)
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I
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3
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72
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Tableau 4.3. : Diffurentes
stûtistiques sur le d,;bcorticage manuel du souna ~;t du mals
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! Dur&e tic
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Tableau 4.5.
: Plouture mécanique du sauna humide (moyenne de 2 répétitions)
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,Ouvertures duj Hauteur
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, Indice de
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i
- -
N. 0. : Les moyennes reliées par le même trait ne sont pas significativement differentes.
-E
TOUS les intervalles de confiance au seuil de 5 $.
A N N E X E 1
ASAE STANDARD S-319
Ce standard définit la m8thodologie cxp6rimentale pour
déterminer la Grosseur dos par-kicules de dirf6rentes farines ou
semoules.
1 - MATEHIEL REQUIS
Il faut tout d ’ abord tine SU rie de tamis de 203 mm de
diametre, un vibrateur de tamis (Ho-tap siovcs shaker) et une
balance précise au dixième de gramme. La série fixée sur le wibra-
teur doit être constituge des tamis suivants :
!
Nurné ro du
1 Ouverture
!
!
tamis
!
!
, nominale (mm) ,
---,,,,,,,,,,=,,--,,,,,,,,,,,'
!
!
!
4
*
4,7G
!!
6
3,36
!
8
!
2,38
!
!
!
12
1,6t3
!
1 73
!
0:041
!
t
I
I
I
!
30
?
0,595
!
40
!
0,420
!
50
!
0,297
!
70
!
0,210
!
!
100
!
0,149
!
140
!
U,l~ri
!
200
!
0 s 0 7 <I[
!
I
!
270
!
0,053
!
!
Rat d e Gception
!
z
1
II - METHODE DE TAMISAGE
Placer un échantillon d'environ 100 grammes de farine
(ou de semoule) sur le tamis supdrieur et secouer avec le wibrateur
jusqu'à ce que l'équilibre en poids soit atteint dans lt, tamis aux
mailles les plus fines et contenant du produit. Flans nos essais,
c e t é q u i l i b r e e s t e n génÉrâ1 atteint au bout de 3 minutes. Ensuite,
l'échantillon de farine {ou semoule) dans chaque tamis est recueilli
et pesé.
III - ANALYSE DES DONNEES
L'analyse de la distribution de poids est basée sur
l'hypoth&se
selon laquelle de telles distributions suivent la loi
log-no rmale .
~~ grosseUr des particulees e s t rlonnéc e n t e r m e s de diamk-
tro moyen :
a v e c :
di
Y= diamètre des ouvertures du ta1nis.i
di -l- I = diamktrs des ouvertures du tamis juste aU dessus
du tamis i
d9
= diametre g6ométrique m o y e n .
C.‘I' .- <.., ~..e w ‘ _ A. I "*
di
=
?.idi x di + 1
Wi
= poids de la fraction retenue sur le tamis i.
A N N E X E 2
DETER1:INATïON DE LA SURFACE TOTALE DES PARTICULES
Pour calculer la surface totale des particules avant et
après la mouture et par consequent la surface nouvellement formée,
il faut tout d'abord connaître le nombre total de particules oui
est donné par :
G
n= -
d3p
avec
ri -
nombre total de particules
G =
poids total des particules (CJ)
d
=
grosseur moyenne des particules (cm)
P
z2
poids spécifique de l'echantillon (g/cm3).
par approximation, on peut assimiler chaque particule à un cube de
côté d, donc de surface équivalente B 6 d2 (Kcrprits, 1965).
Pour les n particules de l'echantillon, l a s u r f a c e t o t a l e s e r a d o n c :
S = n x 6d* soit S = -%-
dP*
Si avant la mouture un échantillon de poids 21 est constitué de nl
particules de grosseur dl et de poids spécifique pl, aprhs l’opéra-
tion , ces memes parambtres deviennent respectivement G2, n2, d2 et
P*
La surface nouvellement formee est donc :
?
P
3 = s* - SI
avec G2
1
GI,
S=6G
( c!2;2
-
dlpl
- >
La grosseur d
des particules est déterminée & partir de l'analyse
granulométrique (Annexe 7) et le poids specifioue est mesuré
selon une méthode simple ne necessitant qu'un entonnoir et un tube
gradué de 500 cm3.
J
REFERENCES BIBLIOGRRpHI4UES
-~"1-1----"-1-1---1-"-----"
?
.
- KUPRITS, Y.PJ. (19GT) - Technology of grain and provender milling -
U.S. Department of Commerce, Springfield, Va. 22151 -
- YACIUK, G. et YACIUK, A.D. (1977) - Discussions des résultats do
lIenqu&te sur la technologie post-r6colte en rniJ.ieu paysan au
Sénégal - ISRA, CNRA Bambey.
- ASAE Yearbook, 1979-80 - The American Society of Ayricultural
Engineers.
I--------r----“--I-----
.
Ont collaboré & la rèalisatioz L;es essais
pour le
suivi
sur le terrain :
- Mali cl:
Ybodj, Observateur
- Mbaye
Faye , Observateur
- Amsata
Ndiaye,i'l6canicien
Pour les essais granulométriques au laboratoire :
- Moctar
Kounta,
Observateur
- Samba
Seck
, Observateur,
--w--------m-m----
REPUBLIQUE DU SENEGAL
SECRETARIAT D'ETAT
PRIMATURE
A LA'*RECHEHCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
ESBAIS D'ASLJSTEMENT DU MOULIN JACOBSON ET PARAMETRES
DE BASE POUR LE DECORTICAGE
Par Aliou Diop
Avril 19EiO
Centre Natio91 de Recherches Agronomiques
de BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1. S, R. A. )
1 - INTRODUCTION
fi
C e s d e r n i è r e s annt:es, un bon nombre de machines permettant
la transformation mécanique des cereales ont eté introduites et
commercialisées au Seneyal. Parmi colles-ci, on note principalement
differents types de moulins ù marteaux au niveau de presque toutes
les communautés rurales. 11 est vrai que cela &Pondait au besoin
le plus pressant exprimé par les paysans lors de l'snouête sur la
technologie post-recolte (Yaciuk, 1977).
En 1979, une vingtaine de décortiqueuses F.A.O. (Fonderies
des Ateliers de l'Ouest) ont été vendues par NGSOCO, HATFORCE, pour
la plupart dans la région de Diourbel, De m@me, plusieurs autres
moulins ont été commercialisés à travers tout le pays.
Deux postes de transformation des céréales ont et6 instal-
lés en 1977 par le service de technologie post-recolte du CNRR de
Bambey; 1 'un au village de Ndiamsil comprend un moulin à marteaux
SKSOLD et une dQcortiqueuse FAO ;l ‘ a u t r e à S o n k o r o n y e s t constituB
d'un moulin à marteaux JACOBSON et d'une décortiqueuse HILL.
Aucune de ces machines n'a subi de veritables tests preala-
bles sur les ceréales locales (Souna III, maïs BDS ou Sorgho CE 90
par exemple), Dans bien des cas, elles ont Qté conçues et fabriquQes
en fonction d’autres varietes de céreales.
Le but de cette action de recherche consiste à effectuer
les essais d'ajustement du moulin JACOBSON et de la dbcortiqueuse
HILL actuellement à Sonkorony, afin de determiner leurs conditions
optimales d'utilisation sur le Souna III et le maïs Bi)s, en vue de
leur integration ultérieure dans un système de décorticage-mouture
destine 6 une petite ville.
En attendant d’avoir les resultats d’analyses chimiques
de grains de cortiquées mecaniquement qui doivent etre effectuées
p a r l'I,T.A,, ce rapport ne présente que les r&sultnts du suivi du
décorticage manuel fait sur un groupe de 10 femmes, de même que
les essais d’ajustement du moulin JACOBSON.
si
II - QUELQUES GENERALITES SUR LA MOUTURE AU MOULIN A MARTEAUX
iOI
La mouture au moulin à marteaux fait intervenir surtout
des actions d’impacts entre les grains, les marteaux et les parois
internes de la chambre de mouture, De ces impacts resulte l a pul-
vérisation du grain en particules plus fines.
A i n s i , le rendement d'un moulin à marteaux depend de plu-
sieurs facteurs qui sont principalement : l a v i t e s s e cie r o t a t i o n
des marteaux, la quantité de grains & l’interiwr, la surface du
tamis et du diamétre de ses ouvertures, 1 ‘espacement entre les tamis
et les marteaux et l’etat de ces derniers.
2
Pour apprécier la qualite de la mouture, on se réfère sou-
vent à la finesse du produit moulu, C'est ainsi que dans bon nombre
i
de publications, les termes "particules grossières”, "moyennes" et
"fines"
sont souvent rencontres. Mais ces termes ne donnent en
verité qu'une appreciation subjective de la grosseur des particules
c
obtenues à la fin de l’opération de mouture. L'ASRE (American
Society of Agricultural Engineers) a Gtahli le standard S-319
permettant de determirler expérimentalement la grosseur moyenne de
particules, donc la finesse de mouture (voir annexe 1).
Apres l’appreciation de la qualite du produit, il est
parfois necessaire de connaître lfefficecite meme du moulin. Elle
se mesure à partir d'une combinaison de plusieurs paramètres oui
sont : l'indice de mouture, la consommation specifique de carburant,
le rendement (en quantité moulue par heure) et le taux d’extrac-
tion.
L'indice de mouture est donne par le rapport :
i = Sf
si
avec :
i
= indice de mouture
Si
= Surface totale initiale du produit (avant mouture)
Sf
= Surface totale finale du produit (après la mouture),
L'analyse granulometrigue par le standard S-319 permet de
trouver le diametre géométrique moyen des particules, donc de cal-
culer les valeurs de Sf et Si (voir Annexe 2).
La consommation spécifique est la quantité d’energie con-
sornmee par unité de surface nouvellement formée. Dans certaines
industries de transformation des ceréales, elle est parfois expri-
mée par la quantité d’énergie nécessaire pour transformer une
tonne de grains, Dans cette étude, e1J.e est calculoa à partir du
rapport de la quantité de carburant consommée et de 10 surface
,
nouvellement formée :
e
=4Q
-
Ch$
A5
-
SF - Si
III - MATERIELS ET M'ETI-IODES
3 1 - Deco rti caqe manuel
Afin dtobtenir des échantillons permettant la comparaison
a v e c l e d é c o r t i c a g e mecanique, i l a et6 decidé d e s u i v r e l e s o p é -
rations traditionnelles de décorticage du lmi.1 et du maïs telles
qu'elles sont faites chaque jour par les paysannes. Le suivi de
ces operations manuelles permettent également de determiner quel-
ques paramétres importants afin de mieux connaître le décorticage,
Deux de ces paramètres sont le taux de dbcorticage et le rendement
ho rai re ,
3
Le taux de décorticage mesure la proportion du grain
qui est enlevée (en $ base sèche), ou en d'autres termes le Son.
C!uant au rendement horaire, c'est la quantite de grain décortiouee
par unité de temps. Il permet d’apprecier le rythme moyen de tra-
vail des femmes compte tenu de toutes les op6rations unitaires
(pilage, vannage, ressuyage.,.).
Un groupe de 10 femmes a bte choisi au hasard dans le
village de Sonkorong et reparti en 2 équipes afin d’effectuer le
décorticage ti'échantillons de 4 kg de grain ati mortier. La gros-
seur de l'echantillon de grain a ét6 fixee à ;I kg compte tenu du
fait que c'est la quantite transformée chaque jour par une famille
moyenne (Yaciuk, 1977).
Ces essais ont porte aussi bien sur du mil (Souna III)
que sur du ma3s (BDS) de la récolte de 11ann6c 137E& Ils ont été
suivis par une équipe de 2 observateurs munis d’une balance et
d’un chronomGtre p o u r r e l e v e r l e s dor,nees s u i v a n t e s :
- la quantité d'eau Utilis&e
- l a d u r é e t o t a l e d e X.‘opera-tion ( i n c l u a n t t o u t e s
les ope r a t i o n s u n i t a i r e s )
- le poids du grain avant et après le vannage
- le poids du son.
De plus, à la fin de chaque opération, un 6chantillon
de son et Cie grains decortiqué s est preleve pour des fins d'ana-
lyse chimique (cellulose, protéine, gras, cendre),
Les paramètres oui ont étB déterminés sont ainsi : La
teneur en eau des grains décortiqués, le taux de decorticage et le
rendement horaire.
32 - Mouture me c3niCIue
flctuellement,
l’opdration d e m o u t u r e d e s cereales est,
dans u n e l a r g e m e s u r e , mecanisec. En effet, dans le plus petit
v i l l a g e , i l e s t m a i n t e n a n t a s s e z frequent d e t r o u v e r u n p e t i t
moulin.
L’opération de decorticaga étant encore manuelle (donc
s'effectuant par la voie humide), les grains qui sont amenés dans
tous les postes de mouture ont une forte teneur en eau (environ
28 p,
base humide), tandis que le grain sec avant decorticage a
une teneur en eau d’environ 11 5 (B.Y.). Il nous parut donc néces-
saire de voir l’effet de ce fort taux dthumiditG des grains sur
l'ajustemont du moulin, de meme que sur son rendement et sur la
qualité du produit final. C'est ainsi que le dispositif exporime+
tal, d o n t la description suit, a et6 f a i t a u s s i b i e n s u r d u g r a i n
sec (11 $ B.H.) que sur du grain humicie (20 ;i;: B.H.).
Le dispositif utilisC est une analyse factorielle de
3 facteurs oui sont : la vitesse de rotation des martuaux, l e debit
d'sdmission du grain dans la chambre de mouture cit la grosseur des
mailles du tamis utilise, Il a été possible de Taire varier le
d8bi.t d'admission en agissant sur la hauteur de l'ouverture d'admis-
sion des grains, C e t t e o u v e r t u r e e s t ruglable 21 l’aida d ’ u n e
,- ,.. -r< .!- .L Y, ^Z J- , .A - 3. , ,.! -Ah-‘-..- -.l- 7 - J- .: ’ -
4
Au départ, il était prbvu 3 niveaux pour chacun des
3 facteurs. Mais par la suite, il a éte impossible d'obtenir le
tamis dont la grosseur des msailles est de 0,7 mm. C'est ainsi qu'il
y eut 3 niveaux pour le facteur vitesse : 2.712 tours/minutes,
.
2.348 tpm et 1.918 tpm ; 2 types de tamis ont été utilisés :
tamis 3 mailles de 1 mm et 2 mailles de 1,5 mm ; et enfin la hau-
m
teur d'admission comportait 3 niveaux : 7 mm, 12 mm et 18 mm dans
le cas du mil et 12 mm, 18 mm et 23 mm pour le maïs. Chaque
traitement cofflportait 2 répétitions, excepte dans le cas du maïs
humide où il y eut 3 rép!Stitions. La séquence des différents trai-
tements répétés s’est faite de façon compl~temcnt aléatoire.
La quantité de grain transform6e par traitement dans le
cas de la mouture humide a varie d e 6 à 11 kg dependamment du poids de
de coréale decortioué par une 8ouipe de 5 femmes, Cette quantite
transforrnee a et6 de 10 kg pour la mouture a sec.
POU~. chaque traitement, le rendement horaire, l'indice
de mouture et la consommation spécifique de carburant ont Qté
dé terminés. Pour obtenir la consommation de carburant, un tube de CDCJ1
coulée gradué a été installe sur le moteur LISTER '?6/2 de 16 che-
vaux & 850 tpm. Ce montage permettait de lire directement la con-
sommation de carburant 2;1 partir des variations du niveau de liquide
dans le tube.
IV - WESULPWTS ET D%SCUSS%ON
41 - De CO rti caqe manuel
Le suivi des opérations de décorticage manuel a donné
les resultats presentes dans les tableaux 41 pour fe souna et
42 pour le maïs. Toutes les valeurs sont des moyennes de 5 rBpéti-
tions.
A partir de chacun de ces tableaux, la moyenne et l’écart-
type sont calculés pour chacune des G variables suivantes : le
poids d’eau ajoutée, la durée de l’opération, la teneur en eau des
grains (D.H.), leur diamètre g6ométrioue moyen, le taux de décorti-
cage (en $ base sèche) et le rendement horaire, De plus, un inter-
valle de confiance a été calculé pour chacune de ces variables,
aussi bien pour le Souna que pour le fqaïs (tableau 43.).
?
Les resultats les plus intéressants qu'on peut dej& noter
montrent que pour la population etudiée ( c ’ e s t - à - d i r e l e v i l l a g e
de Sonkorong), le taux de décorticage manuel se situe entre 20,9 $
et 24,7 $ avec une moyenne de 22,8 7; pour le Souna et entre 17,7 $
et 21,7 $ avec une rnoyenne de 19,7 $.dans le cas du maïs.
De meme, les rendements au iecorticage manuel se situent
entre 7,l kg/lh et 8,9 kg/h avec une moyenne de 8,O kg/h pour 1s
mil souna et entre 6,7 et 8,3 kg/h avec une moyenne de 7,T kg/h pour
le maïs, Il y a lieu de rappeler que les rendements portent sur
4 kg de grains transformés ; et qu'une augmentation de la fournec
de grain doit certainement s’accompagner d'une diminution de rende-
ment.
5
A ce niveau, il devient intéressant de voir les diffe-
rcnces gui peuvent exister entre le maïs et le souna, Il 8 et6
possible de voir (tableau 44.) que le taux de decorticage moyen
pour le souna (22,f3 Y$) est significativement différent de celui du
maïs (19,7 $) 2u seuil de Cl,05 $. En d’autre:, termes cela signi-
fierait qu’une plus g~a~itie pioportioll du grain est enlevge dans
le cas d u souna.
Par contre les rendements obtenus pour les 2 types de
céréales n e p r é s e n t e n t p a s d e d i f f é r e n c e s i g n i f i c a t i v e au meme
seuil de O,fl5 $, Donc ces 2 affirmations precédentcs tendont 5
confirmer le fait que le maïs soit plus difficile ù decortiquer
que le souna ; ce qui est souvent soutenu par les paysannes.
42 - Mouture mecanique
Les tableaux 45. e 48. présentent les résultats du dis-
positif factoriel vitesse x tamis x hauteur d'admission (3 x 2 x 3).
Il y apparaft de jà Esse nettement que plus la hauteur d’admission
est grande , plus les rendements sont éleves et moins est la consom-
mation spocifique d'énergie.
Autroment dit, à prime abord, il semble preferable de
fonctionner 2 la hauteur d'admission la plus elevée. Pour une meil-
l e u r e i n t e r p r é t a t i o n , les resultats d e s t a b l e a u x 4 5 , à 48, sont
portes en graphiques (figures 41. à 44.) et analyses statistiC/uement,
L'analyse nranulométrioue de 10 echantillons de farine
et de semoule a donne des grosseurs moyennes de particules de
CI,35 mm (avec un coefficient de variation de 13 $) et de Cl,70 mm
(avec C.V. = 1 5) pour la farine et la semoule respectivement.
Compte tenu de ces données de base, les figures 41, et 44. ne con-
cernent que le tamis de 1,5 mm qui peut @tre destiné à faire de
13 semoule. Les mailles du tami's nO1 sont pa; contre trop grosses
p o u r l a f a r i n e ,
Les figures montrent que dans tous les cas la 2e et la
3e vitesses (2.348 et 2.712 tpm) semblent donner les consommations
d’énergie les plus faibles aux rendements les plus éleves. Quant
*
à la premiere vitesse (1.918 tpm), elle est definitivement à
écarter, car elle donne les resultats les moins bons tant du point
de vue rendement que consommation d’énergie.
Les figures 41 b et 43 b montrent que pour le grain sec
(maïs ou souna),
les rendements ont tendance à augmenter lorsque
l’on passe de la 2e hauteur d'admission (reglage débit) à la 3e.
Pour du grain humide par contre, les rendements n'augmentent que
très légèrement ou meme tenûent a décroître surtout & faible
vitesse (figures 42 b et 44 b).
Quant SI la consommation spécifique de carburant, elle
demeure pratiquement constante entre la 2e et la 3e hauteur d’admis-
sion (figures 41 a 5 44 a).
Pour mieux confirmer toutes les affirmations prscédentes
il importe de procéder .$. l’analyse statistique du dispositif fac-
toriel.
L'analyse de variante des trois facteurs, de meme que
leurs inta ractions a et6 faite. Pour les facteurs dont les niveaux
présentent des differences significatives, or- a procGd6 à 1 ‘CV~-
luation de ce? differencos par intervalles de confiance avec la
mgthode de Tukey, Le seuil de signification pour toute cette
analyse est de 5 $. Les principaux résultats sont condenses dans
les tableaux 49. et 4.10,
42 1 - Mouture du maïs
42 11 - E f f e t d e l a v i t e s s e
-...-...-----.“------3--
Du point de vue rendement et consommation spccifique dz
c a r b u r a n t , i l n'y a pas de différence sicrnificative entre la 2~:; ot
la 3e vitesse (tableau 4.9). Par contre ies rsndcments obtenus
a v e c c e s 2 v i t e s s e s s o n t s i g n i f i c a t i v e s s u p é r i e u r s 5 C E U X o b t e n u s
avec la le vitesse r; tandis que les consommations spkcifiqutis
a v e c l a 2 e e t l a 3 e vitesse sont inferieures k c e l l e a v e c 1s le.
Ainsi, pour du maïs sec, la 2e et la 31s vitesses dorment
des rendements rcspectivcment superieurs de 51,3 à 109,5 kg/h et
do 57,6 à 109,8 à ceux obtenus avec la le vitesse,
Pour du maïs humide, les différences diminuent presque
de moitié.
La 2e vitesse donne des rendements superieurs à ceux
de la 'le vitesse de 26,7 û 59,3 kg/h ; tandis ou’avuc l a 3 c v i t e s s e
les rendements sont superieurs de 22,2 a 54,9 kg/h. Du tableau 4.7
d e v o i r l e s i n t e r v a l l e s do confiance des differences entre les
moyennes
de consommation specifique.
4% 12 - Effet de la hauteur d'admission
---------I------------II---I_--
Comme on l’avait prGc6dsmment
rema;.gue en observant les
figures 4.2bet 4.3 b, les 3 hauteurs d'admission diffèrent signi-
ficativement 9 la 3e donnant les rendements les plus eleves. G!ua.nt
à la consommation specifiquc, il n'y a pas de diffij rente significa-
tive entre la 2e (1 2 mm) et 1.~ 3e hauteur d'admission (23 mm). Ces
2 dernières donnent toutefois une consommation spécifique infkjricure
B la le hauteur (12 mm), aussi bien dans le cas du maïs sec que
dans le cas du maïs humide,
42 13 - Effet du tamis
-----1--..-1---
En $neral le tamis no2 (mailles de 1,5 mm) donne des
rendements significativement aupérieurs 5 ceux obtenus avec le
tamis no1
(mailles de 1,O mm) de 7cjgi7; kg/h à 115,O kg/h dans le
CES du maïs sec et 22,2 B 40,7 kg/h dans le cas du maïs humida.
Mais la consommation specifique est infericure dans le ca8 du tamis
no2 avec du maïs sec ; alors qu'elle n'est tout juste pas siyni-
ficative avec le m$s humide.
CE?S rosultats no sont nullement surprenants compte tenu
d u f a i t q u ’ a v e c l e t a m i s n”l, les particules obtenues sont plus
fines qu'avec le tamis n02,
7
4 2 2 - Mouture du souna
422 1 - E f f e t d e l a v i t e s s e
m . - - “ - - - - I - - - - - - - - - -
de rondement
Pour du scuna sec, les différences,!entre les moyennes
des 3 niveaux de vitesse ne sont pas significatives ; tandis que
la consommation spécifique est moins élevée dans le cas de la
2e vitesse. Pour du grain humide, la 2~3 et la 3c vi.tesses gui ne
prosentent pas de difference
significative donneraient de meilleurs
resultats quant aux rendements.
En definitive, l'effet de la vitesse n'est vraiment net
que pour la consommationsspecifique dans le cas du souna sec, ou
la 2e vitesse demande des consommations inférieures de 0,20 &
0,36 cm3/m2 à celles de la le et de Cl,03 3 O,'i7 cm3/m2 S; celles~de
la 3e vitesse.
4222 - Effet de la hauteur d'admission
11-------11-------1--"--"--"---
Pour du sauna sec, la 3e hauteur (18 mm) donne le plus
fort rendement, à la consommation spécifique la plus faible, Avec
cette hauteur de 18 mm9 les rendements sont superieurs a ceux de
la le hauteur (7 mm) de 182 ,2 à 284,8 ka/h et de 35,4 +? 138,O kg/h
de la 2e hauteur d'admission.
'
-'
A la 3e hauteur (18 mm), la consommation specifique est
inférieure de 0,25 à 0,42 cm3/m2 que celle & la le et de 0,132 à
0,16 cm3/m2 que celle à la 2e hauteur d'admission.
Toutefois pour
du souna humide, il conviendrait de réduire cette h a u t e u r B ‘12 m m
{la 2e) pour éviter les risques de bourrages dus b l'humidité du
grain, même s'il y a aucune différence significative entre la 2e
et la 3e hauteur.
432 3 - Effet du tamis
----1---1-----
Comme on l’a dQjà remarqué dans le cas du maïs, le tanlis
no2 (mailles do 1,5 mm) donne les rendements les plus 61evés avec
la consommation spécifique la plus faible.
En principe, le choix de l'un ou l’autre des deux types
de tamis ne sern guidé que Far 1.a granulomGtrie recherchée 0 le
tamis no2 donnant un sous-produit qu’on peut assimiler & do’la
semoule et le tamis n”l, un sous-produit dont la grosseur des par-
ticules se situe entre celle de la farine et celle de la semoule,
423 - Conclusion
Compte tenu de tout ce qui précede, les meilleurs ajus-
tements quant à la vitesse, au type de tamis et SI la hauteur
d'admission (qui rBgle le dcbit) sont les suivants D
8
!
!
!
!
! blaïs
Maïs
Souna
Souna
!
!
! sec
humide
sec
humide
!
!
!
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!
!
!
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Vitesse
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3e
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20
3e
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!
!
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Typé de tarnis !
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2 e
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!
!
!
l ' a d m i s s i o n !
3e
3e
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2 e
!
!
!
!
!
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I
--*
Une vitesse de rota-kioil plus grande (3X0 tpm par
exemple) pourrait être testée, exceptb dans lc cas du souna sec,
afin de woi 1: si cela ne contribuerait pas ;J ausmer-!ter 1 'efficacitd
KIU moulin du point de vue rendement et consommation de carburant.
Cela nécessiLerait ccrtos le changement de la poulie du
moulin (diambtre nominal de 130 nm) et du typa de transmission
(courroie plate au lieu c.ic courroie trapézoIc:ale). En effet, la
poulie du moulin est dejà trop petite et colla du moteur, qui
donne la vitesse de 2712 tpm, a un diametro nominal de 410 mm, ce
qui est déjà gros pouz une poulie B gorge.
Pour obtenir une vitesse supérieure ü 2712 tpm (soit
3500 tpm), la meilleure solution consisterait donc à utiliser le
volant du moteur Lister avec une transmission par courroie plate,
Enfin pour 1~ hauteur d’admission, le tableau prGc$dent
montre qu'il est pius efficace d’utiliser la 3c (23 et 18 mm,) pour 1~
maïs et pour le souna sec. Pour le souna humide
il conviendrait
de rgduire cette hauteur 2 12 mm (la 2e hautt‘urj pour :Switer les
risques de bourrages dus k lV,umi.dit~ du grain, même si dans ce
cas il n'y a pas de différence significative entra !.a 2e et 1~
3e hauteurs, D’autre part là o ù l a 3 e h a u t o u r e s t l a p l u s eificace
( maïs et souna sec), on ne peut tester des hzutours d'w~mi ssion
plus grandes au risque de créer des bourrages Cons la chambre ht!
mouture entrainant des blocages du mouiin et 1'~touffement du
moteur.
9
En rualisant ces essais, un des objectifs principaux
était d'etablir une methodologic d'ajustement de machines impor-
tées qui puisse Stre adoptbc r:t appliqu6e syst6mati.C~ uem ent aux
materiels de transformation des céreales avant leur introduction
.
en milieu paysan,
il est entendu que pour être pleinement efficace,
une telle methodologie doit s'appuyer sur la connaissance des
produits et des methodes traditionnelles de transformation des
céréales et nous amener à doceler toutes les contraintes lises aux
prÉf6rences des utilisateurs, aux produits et aux machines.
En effet, l’erreur fréquemment commise consiste & vouloir
appliquer systernatiquement dans un pays, les résultats d'etudes
acquis ailleurs,
S i c e l a e s t f a i s a b l e d a n s c e r t a i n s d o m a i n e s ,
.
dans le cas de la transformation des céreales, il en est tout au-
trement ; car on ne peut ignorer l'importance des habitudes ali-
mentaires.
A ce titre, l'étude du décorticage manuel trouve bien
sa raison d’être. Elle a par exemple permis de rnontr;+r que le taux
de decorticage moyen est de 22,Ei $ (base sache) pour le suuna et
19,7 $ (E3.S.) p o u r l e m a ï s . La connaissance de ces niveaux tic;- dti-
corticage est primordiale sl l ’ o n v e u t utiliser les d6corliLjueuses
de façon efficace tout en produisant du grain aux goûts dos uti-
li sateurs.
De mBme il irnporEc do connaître les quantites trans-
formées quotidiannenen t et les rendements obtenus par les methodes
manuelles si l'on veut realiser ulterieurement la conception de
matériels adaptes 8uR milieux paysans.
Il s’agira ensuite d’ajuster les machines aux besoins
des utilisateurs et non essayer de faire l'ir,verse.
Enfin,
quant ?i la troisième contrainte qui est le pro-
duit lui-même, la connaissance de ses différentes propriétes
physico-chimiques est aussi parfois neglic$c. Paurtant c'est l'ap-
titude technologique du produit quï determine l'efficacité .tant
quantitative que qualitative de sfi transformation en farine après
de CO rti cage ; et qui fait que le produit final est accepte ou non.
Ces caract6ristiqees sont très importantes surtout pour le dgcor-
ticage. Ainsi, il est h recommander de mener une [‘tude comparative
s u r l e s caracteristiques
physico-chir,liques liges à lraptitudo
technologique de diff6rentes wari6tBs de cbreales actuellement
uulgari sees, afin de voir lesquelles se prêtent le mieux au ducor-
ticage et à la mouture.
T a b l e a u 4 . 1 .
: Décorticage manuel du sauna
”
1
( P o i d s i n i t i a l ‘de 4 k g - v a l e u r s inoyennes D e 5 f&pStitions)
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!
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!
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9
!
28,4
!
27,5 ! !
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1,34
!
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11
Tableau 4.3. : Diffurentes
stûtistiques sur le d,;bcorticage manuel du souna ~;t du mals
a/ - Souna
!
!
,Poids de l'eau
! Dur&e tic
!
, Teneur en eau
! Taux de
!
!
!
,
!
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!
!
;ajoutCe
; l'opéretion
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!
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!
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!
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!
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!
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!
!
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!
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0
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!
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1
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!
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!
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Moyenne
!
!
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!
33,2
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!
13,7
!
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!
!
Ecart-type
I
:4,9
!
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!
0,36
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!
!
i
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!
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!
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!
!
!
!
!
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!
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confiance*
!
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.
-
I
.
13
Tableau 4.5.
: Plouture mécanique du sauna humide (moyenne de 2 répétitions)
!
!
,Ouvertures duj Hauteur
!
, Indice de
?
1 i!iamBtre géarn~
!
!
!
Vitesse
; d ' a d m i s s i o n ; m o u t u r e
R e n d e m e n t
~ C o n s o m m a t i o n ,
; moyjmm;inal i
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: Comparaison des moyennes de rendement et de consommation spécifique
pour les niveaux des 3 facteurs (vitesse, tamis, hauteur), au seuil de 5%.
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N. 0. : Les moyennes reliées par le même trait ne sont pas significativement differentes.
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TOUS les intervalles de confiance au seuil de 5 $.
A N N E X E 1
ASAE STANDARD S-319
Ce standard définit la m8thodologie cxp6rimentale pour
déterminer la Grosseur dos par-kicules de dirf6rentes farines ou
semoules.
1 - MATEHIEL REQUIS
Il faut tout d ’ abord tine SU rie de tamis de 203 mm de
diametre, un vibrateur de tamis (Ho-tap siovcs shaker) et une
balance précise au dixième de gramme. La série fixée sur le wibra-
teur doit être constituge des tamis suivants :
!
Nurné ro du
1 Ouverture
!
!
tamis
!
!
, nominale (mm) ,
---,,,,,,,,,,=,,--,,,,,,,,,,,'
!
!
!
4
*
4,7G
!!
6
3,36
!
8
!
2,38
!
!
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12
1,6t3
!
1 73
!
0:041
!
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30
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0,595
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40
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0,420
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50
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0,297
!
70
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0,210
!
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0,149
!
140
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0,053
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Rat d e Gception
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1
II - METHODE DE TAMISAGE
Placer un échantillon d'environ 100 grammes de farine
(ou de semoule) sur le tamis supdrieur et secouer avec le wibrateur
jusqu'à ce que l'équilibre en poids soit atteint dans lt, tamis aux
mailles les plus fines et contenant du produit. Flans nos essais,
c e t é q u i l i b r e e s t e n génÉrâ1 atteint au bout de 3 minutes. Ensuite,
l'échantillon de farine {ou semoule) dans chaque tamis est recueilli
et pesé.
III - ANALYSE DES DONNEES
L'analyse de la distribution de poids est basée sur
l'hypoth&se
selon laquelle de telles distributions suivent la loi
log-no rmale .
~~ grosseUr des particulees e s t rlonnéc e n t e r m e s de diamk-
tro moyen :
a v e c :
di
Y= diamètre des ouvertures du ta1nis.i
di -l- I = diamktrs des ouvertures du tamis juste aU dessus
du tamis i
d9
= diametre g6ométrique m o y e n .
C.‘I' .- <.., ~..e w ‘ _ A. I "*
di
=
?.idi x di + 1
Wi
= poids de la fraction retenue sur le tamis i.
A N N E X E 2
DETER1:INATïON DE LA SURFACE TOTALE DES PARTICULES
Pour calculer la surface totale des particules avant et
après la mouture et par consequent la surface nouvellement formée,
il faut tout d'abord connaître le nombre total de particules oui
est donné par :
G
n= -
d3p
avec
ri -
nombre total de particules
G =
poids total des particules (CJ)
d
=
grosseur moyenne des particules (cm)
P
z2
poids spécifique de l'echantillon (g/cm3).
par approximation, on peut assimiler chaque particule à un cube de
côté d, donc de surface équivalente B 6 d2 (Kcrprits, 1965).
Pour les n particules de l'echantillon, l a s u r f a c e t o t a l e s e r a d o n c :
S = n x 6d* soit S = -%-
dP*
Si avant la mouture un échantillon de poids 21 est constitué de nl
particules de grosseur dl et de poids spécifique pl, aprhs l’opéra-
tion , ces memes parambtres deviennent respectivement G2, n2, d2 et
P*
La surface nouvellement formee est donc :
?
P
3 = s* - SI
avec G2
1
GI,
S=6G
( c!2;2
-
dlpl
- >
La grosseur d
des particules est déterminée & partir de l'analyse
granulométrique (Annexe 7) et le poids specifioue est mesuré
selon une méthode simple ne necessitant qu'un entonnoir et un tube
gradué de 500 cm3.
J
REFERENCES BIBLIOGRRpHI4UES
-~"1-1----"-1-1---1-"-----"
?
.
- KUPRITS, Y.PJ. (19GT) - Technology of grain and provender milling -
U.S. Department of Commerce, Springfield, Va. 22151 -
- YACIUK, G. et YACIUK, A.D. (1977) - Discussions des résultats do
lIenqu&te sur la technologie post-r6colte en rniJ.ieu paysan au
Sénégal - ISRA, CNRA Bambey.
- ASAE Yearbook, 1979-80 - The American Society of Ayricultural
Engineers.
I--------r----“--I-----
.
Ont collaboré & la rèalisatioz L;es essais
pour le
suivi
sur le terrain :
- Mali cl:
Ybodj, Observateur
- Mbaye
Faye , Observateur
- Amsata
Ndiaye,i'l6canicien
Pour les essais granulométriques au laboratoire :
- Moctar
Kounta,
Observateur
- Samba
Seck
, Observateur,
--w--------m-m----