Amélioration du système de séchage artificiel des fèves de cacao dans les régions à forte pluviométrie au Cameroun : cas du bassin de production du sud-ouest.

CONCLUSION DU CHAPITRE 1

Nos écrits nous ont permis de mettre en évidence l'importance d'un cahier des charges qui permettrait aux différentes parties prenantes de s'accorder sur les exigences d'un livrable. Cette démarche préalable doit s'accompagner d'une démarche qualité afin d'anticiper sur les écarts pendant la production.

Il en ressort également l'importance de prendre en compte en plus des contraintes environnementales mais aussi le triptyque fiabilité, maintenabilité et disponibilité des équipements afin d'assurer une production optimale et en anticipant sur les défaillances éventuelles des machines.

Par ailleurs, il est important de standardiser les processus de production non seulement des équipements mais aussi des produits. L'amélioration continue s'impose à toutes les entreprises qui souhaitent s'inscrire durablement comme acteur incontournable dans leur secteur d'activités.

CHAPITRE 2 : ETAT DES LIEUX DE LA CONSTRUCTION ET DE LA MAINTENANCE DU SÉCHOIR SAMOA

INTRODUCTION DU CHAPITRE 2

Le cacao camerounais connu sous le label « origine Cameroun » souffre du fait de la dégradation des caractéristiques organoleptiques (odeurs de fumée, goût) pourtant jadis prisé sur le marché international. Cette détérioration de son image de marque est due à des mauvaises pratiques post récolte.

Les producteurs qui sont les principaux acteurs du processus de séchage utilisent des séchoirs défectueux avec pour résultat des fèves imprégnées d'odeur de fumées, des fèves qui moisissent et des risques de ré-humidification.

Partant de ce constat, le gouvernement a initié un projet dans le Sud-ouest du Cameroun afin de réhabiliter les séchoirs SAMOA vétustes. Il s'agit du PRSC dont la mission est d'accompagner les producteurs durant la phase de séchage artificiel des fèves de cacao afin d'améliorer leur qualité et reconquérir les parts de marché.

A moyen terme, l'objectif poursuivi est l'amélioration des revenus des producteurs de la filière cacao, le rehaussement de l'« origine Cameroun » sur le marché international et la réduction du coût environnemental des opérations de séchage.

I. PRÉSENTATION DES MÉTHODES DE SÉCHAGE THERMIQUES DE CACAO AU CAMEROUN

Parmi les bassins de production du cacao que regorgent le Cameroun, certains bénéficient d'un climat tempéré et favorable pour le séchage naturel des fèves de cacao après la fermentation.

Dans deux régions, la période de récolte coïncide avec la saison de récolte des cabosses de cacao. Sont concernées, une partie du département du Moungo dans la région du Littoral et toute la région du Sud-ouest. Dans ces zones, les producteurs sont contraints de pratiquer le séchage artificiel.

Le challenge des pouvoirs publics camerounais dans ces zones est d'accompagner les producteurs dans le mieux des cas afin de leur éviter un investissement supplémentaire lors des opérations post-récolte et de maintenir l'engouement de ces acteurs à l'égard de la filière cacao.

I.1 ÉTUDE DES DIFFÉRENTES MÉTHODES DE SÉCHAGE THERMIQUES

Après fermentation des fèves, il convient d'éliminer les restes de pulpe en lavant les fèves ou en les mélangeant à de la sciure de bois et à des feuilles sèches de bananier. Les fèves sont ensuite séchées de façon naturelle ou artificielle en fonction de la zone agro-écologique afin de ramener la teneur en eau de 55% à 7%. Le but du séchage des fèves de cacao est d'assurer leur bonne conservation et éliminer une partie de l'acide acétique formé pendant la fermentation soit environ 40% (Amani, 2014).

Facile à conduire, le séchage naturel ou solaire est la méthode la plus utilisée dans les bassins de production à climat favorable et dure huit à quinze jours. Dans les petites exploitations, les fèves sont souvent étalées sur des nattes en bambou ou en pailles posées sur le sol, sur des bâches en plastique noir, etc. Remuer fréquemment pendant environ cinq jours. Trier pour éliminer les fèves défectueuses et plates.

Le séchage artificiel quant à lui, est pratiqué dans les bassins de production à fortes pluviométries et nécessite un investissement supplémentaire en termes d'équipement. Toutefois le séchage est rapide avec une durée moyenne d'une journée.

Dans les deux cas, une fois les fèves séchées, leur poids moyen est d'un gramme avec une teneur en humidité d'environ 7 %. Mettre à l'abri dans un endroit sec et bien aéré pour les protéger de l'humidité (pluie, humidité nocturne) et éviter les risques de développement de moisissures et l'action des insectes.

Dans certaines zones agro-écologiques, les producteurs pratiques dans un premier temps un pré-séchage naturel au soleil et ensuite applique un séchage artificiel.

Quel que soit le type de séchage :

· S'assurer que le produit à sécher est bien fermenté ;

· Procéder au tri des fèves pour enlever les saletés, les impuretés, ainsi que les fèves qui sont plates ou germées ;

· Respecter l'épaisseur de la couche à sécher : 4 à 6 cm pour le séchage naturel et 5 à 10 cm pour le séchage artificiel ;

· Surveiller régulièrement le cacao en prélevant quelques fèves vers la fin du séchage. Les faire craquer sous la main et en fendre quelques-unes pour s'assurer que le cacao est tout à fait sec aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur.

I.1.1 ÉTUDE DES DIFFÉRENTES MÉTHODES DE SÉCHAGE THERMIQUES

La méthode de séchage solaire ou naturel est pratiquée dans les plantations de petite taille et demande une forte mobilisation de main d'oeuvre.

Tout au long de la période de séchage, les fèves sont remuées afin de favoriser un séchage homogène. Cette méthode offre des fèves de bonne qualité avec notamment :

· Une acidité acceptable ;

· Un goût fruité, caractéristique dû à une teneur forte en acide acétique.

Au Cameroun, pour sécher le cacao, plusieurs types de séchoirs sont utilisés. En fonction des zones de production, nous pouvons les classer comme suit :

ü Séchage sur une aire cimentée dans la zone du Centre ;

ü Le séchoir « autobus » au Sud ;

ü Le sol nu sur des nattes ou des bâches dans toutes les zones ;

ü Le séchage sous serre.

Il est à noter que les autres méthodes de séchage pratiquées au Cameroun tel que le séchage à même le sol, le séchage sur des routes bitumées sont considérées comme des mauvaises pratiques à ne pas promouvoir.

I.1.1.1 LE SÉCHAGE DE CACAO SUR UNE AIRE CIMENTÉE

Le séchage solaire sur aire cimentée, généralement pratiqué dans la région du Centre a l'avantage que le cacao est exempt des corps étrangers tels que les cailloux et les morceaux de bois. L'inconvénient est que le produit n'est pas protégé contre les pluies et les intempéries. Les dalles de ciment surchauffent la coque et la font éclater. Ceci constitue un inconvénient pour la qualité du produit obtenu, car c'est cette coque qui protège la masse du cacao (Kamogne et al.,2012).

Photo 1: Séchage sur aire cimentée

Source: KAMOGNE et al., 2012

I.1.1.2 LE SÉCHOIR « AUTOBUS »

C'est une plateforme de séchage construite en matériaux locaux (bambou de raphia, natte tissée). La toiture en natte est fixe. Les claies en natte de bambou coulissent sur des rails constitués de bambou de raphia fixés de chaque côté sous la toiture. Quand il pleut, on pousse les claies sous la toiture fixe. Les dimensions des nattes tressées en bambou sont généralement de 3 m x 4 m. La densité du cacao frais au mètre carré varie de 10 à 25 kg ; la densité recommandée étant de 10 kg/m². La photo ci-dessous illustre le séchoir autobus en deux variantes. Ce type de séchoir est le plus utilisé par les planteurs du sud Cameroun. Son avantage est la protection des produits contre la pluie et son inconvénient est que le produit n'est pas protégé contre les insectes. (Kamogne et al.,2012).

Photo 2: Séchage « Autobus »

Source: KAMOGNE et al., 2012

I.1.1.3 LE SÉCHOIR SOUS TENTE À TOIT MOBILE

Le séchoir à toit mobile comprend une aire de séchage fixe avec un toit pouvant être retiré selon les conditions climatiques. C'est une plateforme de séchage construite en matériaux locaux (bambou de raphia, natte tissée). La claie en natte de bambou est fixe et soutient le toit. (Kamogne et al., 2012).

Photo 3 : Séchage sous tente (Toiture mobile)

Source : KAMOGNE et al., 2012

I.1.1.4 LE SÉCHOIR PAR EFFET DE SERRE

Le séchoir sous serre permet de réduire les manipulations et de sécher de grandes quantités de fèves. Il nécessite toutefois un investissement important et il est nécessaire de prévoir un système de ventilation (basé sur le principe de la convection) et un système de contrôle des paramètres de séchage.

Photo 4 : Séchage sous serre

Source : https://www.flickr.com/photos/reforestaction/31200731586

I.2.1 ÉTUDE DE LA MÉTHODE DE SÉCHAGE ARTIFICIEL

Le séchage artificiel est généralement utilisé pour les exploitations importantes et dans d'autres cas dans des zones à forte pluviométrie. Dans d'autres cas le séchage artificiel intervient après un pré-séchage ou séchage solaire. Dans chacun des cas le type d'équipement est différent.

Lors de ce type de séchage, il est important de maitriser la température de chauffe et éviter de traverser la barre de 55°C. Au-delà de cette température, il y a des risques de destruction de la polyphénol-oxydase responsable du brunissement des fèves considérées comme facteur de qualité (Amani, 2014).

I.2.1.1 PRÉSENTATION DU SÉCHOIR ROTATIF

Le séchage complet en séchoir rotatif dure environ 30 heures, cependant il est conseillé de procéder à un pré-séchage solaire des fèves pendant 24 heures pour éviter de colmater les perforations des grilles. Le séchage final en séchoir rotatif sera alors achevé en 20 heures.

Les séchoirs de types GUARDIOLA ou OKRASSA, déjà fort anciens, sont encore utilisés. Ils se composent d'un cylindre (en aluminium) perforé et compartimenté, monté sur un châssis, et animé d'un mouvement de rotation.

La distribution d'air chaud est assurée par un tube central perforé ou par des tubes perforés radiaux fixés sur l'arbre creux. On leur reproche :

· Un investissement élevé pour la capacité de séchage ;

· Un rendement calorifique faible ;

· Une puissance installée élevée/kg de cacao traité ;

· Un remplissage et une vidange malaisés.

Figure 23 : Séchoir rotatif « Guardiola »

Source : AMANI, 2014

I.2.1.2 PRÉSENTATION DU SÉCHOIR MÉCANIQUE STATIQUE

Les séchoirs statiques sont souvent utilisés en plantation. Il s'agit d'une plate-forme constituée par un treillis métallique ou une tôle perforée sous laquelle est pulsé de l'air chaud provenant d'un générateur à échangeur, alimenté soit au fuel, soit au bois. Le fuel est de plus en plus utilisé pour des raisons de commodités d'emploi et de réglage de température.

Un système plus perfectionné consiste à faire circuler un remueur-déblayeur (arbre muni de palettes ou de doigts) animé d'un mouvement de rotation ou non. Ce système évite la prise en masse du cacao, surtout dans la phase humide du séchage (60 à 30 % d'eau), permet d'homogénéiser la masse, et ne nécessite plus de manutention, le produit étant évacué à l'extrémité du séchoir (Amani, 2014).

Figure 24: Séchoir Statique

Source : AMANI, 2014

Ces séchoirs statiques sont généralement d'un coût peu élevé à l'achat, mais sont peu économiques à l'usage, car l'air n'est pas recyclé et, en fin de séchage, sort après avoir traversé la couche de cacao avec une humidité relative trop basse (faible rendement thermique). Il est important de travailler sur une épaisseur de couche aussi élevée que possible pour sécher économiquement le produit. (En général la couche est de 30 à 40 cm). Néanmoins ce type de séchoir est surtout utile lorsque le produit à sécher sort de fermentation, en complément au séchage solaire. La température d'attaque de l'air ne doit pas dépasser 60° C à 65° C pour que l'acidité des fèves reste faible. En pratique, on cherche à se rapprocher du séchage solaire. Les vitesses d'air doivent être lentes (0,4 m/s à 0,5 m/s), et le séchage de 55 % à 7 % doit durer au moins 20 heures, c'est-à-dire que la vitesse de séchage ne doit pas dépasser 2,5 % par heure.

I.2.1.3 SÉCHOIR SAMOA À CACAO UTILISÉ DANS LE BASSIN DU SUD-OUEST

Les séchoirs "SAMOA" ont été installés, pour la plupart, en 2002 et 2003 dans la région du Sud-ouest au Cameroun. Près de 2500 séchoirs SAMOA ont été construits et distribués aux producteurs de cacao. Le présent projet d'innovation du modèle de séchoir "SAMOA" entre dans le cadre de la volonté du gouvernement camerounais d'améliorer de la qualité du cacao.

Ce type de séchoirs présente de nombreux avantages :

ü Une capacité importante : 400 Kg de fèves peuvent être séchés en même temps ;

ü Le séchage ne nécessite pas la présence du soleil : le séchage peut se faire de jour comme de nuit ;

ü Le séchage peut se faire même en période de pluies ;

ü Le séchoir est facile à mettre en oeuvre dans la mesure où il est de fabrication facile et il est fait avec les matériaux locaux et facilement disponibles (hormis la buse en acier) ;

ü Le séchoir utilise comme source d'énergie le bois disponible dans la zone ;

ü Il permet d'avoir le taux d'humidité voulu pendant un temps plus court qu'avec le séchage solaire.

Ces séchoirs posent malheureusement aussi de nombreux problèmes à l'usage dans les zones où ils sont exploités :

ü Le séchage se fait pendant un temps plus ou moins long ; la fin du séchage est le plus souvent jugée au goûté ou manuellement en frottant les fèves sèches entre elles. C'est le son produit qui permet de juger si le séchage peut être arrêté;

ü Le phénomène de retour de la fumée (l'une des causes des Mura) : celui s'explique par le fait que la fumée produite n'est pas totalement évacuée à travers la cheminée, une partie est refoulée et sort par l'orifice d'alimentation du bois. Une partie de cette fumée entre en contact avec les fèves ;

ü Les perforations observées au niveau des buses du séchoir (Mura en fin de fabrication des séchoirs SAMOA) : elles entraînent un passage de la fumée à travers les orifices avec pour conséquence un dépôt de fumées sur les fèves ;

ü La source d'énergie : les opérateurs utilisent le plus souvent des troncs morts d'hévéa qui est un bois qui consume en produisant assez de fumées avec des substances cancérigènes et dangereuses ;

ü Les pertes de chaleur au niveau du séchoir : le séchoir n'est pas thermiquement isolé, par conséquent une partie de la chaleur produite arrive à la paroi et se dissipe à travers le mur ;

ü Les chutes de brisures de cacao (gaspillages) : les brisures passent le plus souvent à travers les nattes de séchage et par percussion avec la buse créent des étincelles qui peuvent aboutir à leur combustion et, éventuellement, à un incendie (des cas d'incendies ont été observés d'après les cacaoculteurs).

De ces différentes dérives se dégagent des constats qui peuvent être orientés suivant trois axes :

ü La qualité du produit : risque de teneur élevée en HAP, humidité résiduelle des fèves plus ou moins élevée ;

ü La performance du séchoir : perte de chaleur, consommation excessive de bois ;

ü Sécurité : risque d'incendie.

Photo 5 : Séchoir SAMOA

Source: Observation BAGNAKA (2017)

Adabe et Ngo-Samnick (2014) illustrent en détails ce dispositif de séchage dans le schéma ci-après.

Figure 25: Détails du Séchoir SAMOA

Source : ADABE et NGO-SAMNICK (2014)