Extraction de lamidon de manioc : évaluation des procédés
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UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI (BENIN)
=*=*=*=*=*=


FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES
=*=*=*=*=*=

DEPARTEMENT DE NUTRITION ET SCIENCES
ALIMENTAIRES
Extraction de l’amidon de manioc : évaluation des procédés
traditionnels et mise au point d’innovations technologiques


Thèse


Pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur Agronome

Option : Nutrition et Sciences Alimentaires



Présentée et soutenue par :

Alain Sèdékounnou HOUNHOUIGAN


Soutenue le 16 Décembre 2005

Superviseur

Prof. Mathurin C. NAGO

Composition du jury

Président: Dr. Yacinthe AHISSOU
Rapporteur: Prof. Mathurin C. NAGO
Examinateur : Dr. Ir. Noёl AKISSOE
Examinateur :Dr. Ir. Joseph DOSSOU


1

UNIVERSITY OF ABOMEY-CALAVI (BENIN)


FACULTY OF AGRONOMIC SCIENCES





DEPARTEMENT OF NUTRITION AND FOOD SCIENCES




Cassava starch extraction: evaluation of the traditional
processes and development of technological innovations




Thesis

Submited to obtain the degree of “Ingénieur Agronome”

Option: Nutrition and Food Science


Presented by

Alain Sèdékounnou HOUNHOUIGAN


Presented on 16th December 2005

Supervisor

Mathurin C. NAGO

Composition of jury

Président: Dr. Yacinthe AHISSOU
Rapportor: Prof. Mathurin C. NAGO
Examinator : Dr. Ir. Noёl AKISSOE
Examinator :Dr. Ir. Joseph DOSSOU


2


CERTIFICATION

Je certifie que ce travail a été réalisé par Alain Sèdékounnou Hounhouigan, étudiant à la
Faculté des Sciences Agronomiques de l’Université d’Abomey-Calavi.




Option : Nutrition et Sciences Alimentaires














Le Superviseur









Professeur Mathurin Coffi Nago





Ingénieur Agro-alimentaire,





Docteur d’Etat es-Sciences





Professeur de Biochimie et de Technologie Agro-
Alimentaire,
Doyen de la Faculté des Sciences Agronomiques de
l’Université d’Abomey-Calavi






3

DEDICACE

Au Seigneur Dieu Tout Puissant qui, par sa bonté et sa grande miséricorde, a su me
maintenir et me protéger pour faire de moi ce que je suis.

A mes feus, père Léonard Hounga et mère Hounsi Houènou qui aimeraient voir fructifier
l’arbre qu’ils ont planté ;

A mes oncles Joseph Hounhouigan, Michel Hounga et leurs épouses respectives qui ont été
pour moi mes seconds parents, trouvez en cette œuvre la satisfaction qu’un fils aurait souhaité
à ses parents.

A Angéline Ahoumènou, reçois à travers ce travail l’accomplissement d’une œuvre que tu as
soutenue.

A tous mes frères, sœurs, cousins, cousines et amis, recevez à travers ce travail l’expression
de ma profonde reconnaissance.


























4

REMERCIEMENTS

Je voudrais saisir l’occasion qui m’est offerte pour remercier très sincèrement tous ceux qui
de près ou de loin ont participé à la réalisation de la présente étude.

Cette étude a pu être effectuée grâce à l’appui et à la collaboration de nombreuses personnes.

Le Professeur Mathurin Coffi NAGO a assuré la supervision de ce travail avec beaucoup de
compétence, de disponibilité, de générosité et avec un esprit de rigueur scientifique ; qu’il
trouve ici l’expression de ma profonde gratitude.

Ma reconnaissance va également à l’endroit de Franck HONGBETE et Noél AKISSOE pour
leur assistance scientifique.

J’adresse également mes remerciements :
- Au projet Aire Développement pour son soutien financier à la réalisation de ce
travail ;
- Au Professeur Joseph D. HOUNHOUIGAN pour son soutien scientifique ;
- A tous les enseignants de la FSA, en particulier ceux du DNSA pour m’avoir formé ;
- Aux assistants de recherche au DNSA pour leurs aides et leurs conseils permanents ;
- Et à tous mes amis de promotion, en particulier ceux du DNSA pour leur assistance.




















5

RESUME

La présente étude a permis de procéder d’une part au recensement et à l’évaluation des
principaux procédés traditionnels d’extraction de l’amidon de manioc et d’autre part, à des
essais technologiques et à des analyses pour le développement d’innovations techniques
visant l’optimisation du rendement d’extraction et de répondre aux exigences de la qualité des
principaux utilisateurs d’amidon. A cet effet, une enquête a été réalisée dans différentes unités
de production d’amidon de manioc. Ceci a conduit au choix de quatre technologies
représentatives de l’ensemble des technologies traditionnelles. Il s’agit des technologies de
l’Entreprise Alitech à Akassato (Commune d’Abomey-Calavi), du Groupement Elavagnon à
Dogbo (Commune de Dogbo), de l’unité la Persévérence à Parakou (Commune de Parakou) et
du Groupement Agrèma à Aledjo Partago (Commune de Djougou). Celles-ci ont fait l’objet
d’évaluation approfondies en milieu réel et contrôlé.
L’étude réalisée a conduit aux principaux résultats suivants :
- Le type de technologie traditionnelle d’extraction utilisé influence le taux d’extraction
et la qualité de l’amidon extrait. La technologie Agrèma permet d’obtenir le meilleur taux
d’extraction (35,3%, ba). Par contre, l’amidon obtenu à partir de la technologie Persévérance
est de meilleure qualité (teneur en fibres = 0,1%, bs), comparativement à ceux des autres
technologies.
- Les différents résultats et observations enrégistrés au cours des essais ont permis de
développer une technologie optimisée par introduction de quelques opérations déterminantes
(du double râpage des racines épluchées, râpage du refus issus du tamisage, tamisage du
refus) dans le diagramme d’extraction.
- Ensuite, l’effet de deux paramètres a été testé sur les performances de la technologie
optimisée. Il s’agit de la modalité d’épluchage (épluchage complet et épluchage partiel) et de
la taille des mailles du tamis. La taille des mailles du tamis influence significativement les
rendements, le taux d’extraction et la qualité des amidons extraits. Le tamis de maille 0,75mm
a permis l’obtention d’amidons de meilleure qualité avec un taux d’extraction de 42,4% (ba)
et une teneur en fibre de 0,4% (bs). De même, la modalité d’épluchage influence le rendement
en amidon extrait. Le meilleur taux d’extraction est obtenu avec l’épluchage partiel (42,9%,
ba.).



6

ABSTRACT

The study made it possible to follow and the evaluation of the main traditional processes of
extraction of cassava starch, in order to release the insufficiencies and the strong points from
them and on the other hand, technological tests and analyses for the development of technical
innovations for increasing starch yield during extraction and to fulfill the quality requirements
of the principal starch users. For this purpose, an investigation was carried out in the
manufacturing units of cassava starch. This led to the choice of four technologies
representative of the main traditional technologies. They are technologies from Alitech unit in
Akassato (District of Abomey-Calavi), Elavagnon group in Dogbo (District of Dogbo),
Persévérance unit in Parakou (District of Parakou) and Agrèma group in Aledjo Partago
(District of Djougou). These technologies were evaluated both in real and controlled area.

The type of technology influences the rate of extraction and the quality of the extracted starch.
Agrèma technology gone the best rate of extraction (35.3%). On the other hand, the starch
obtained from Persévérance technology is better (content of fibres = 0.1%, pff) comparatively
with those from other technologies. This made it possible to set up a technology optimized by
the introduction of the double gratting of the peeled roots and the gratting of the refusal
resulting from sifting.

Then, the effect of two parameters was tested on the optimized technology. Those parameters
were the method of cassava peeling weeding (complete weeding and partial weeding) and the
size of the meshes of the sieve (0.25; 0.50; 0.75 and 1.00mm). The mesh of the sieve
significantly influenced the yield and the quality of the extracted starch. The sieve of mesh of
0.75mm gave starch of better quality with an extraction from 42.4%. In the same way, the
method of weeding influences the extracted starch yield. The best rate of extraction is
obtained with partial weeding (42.9%, ba).







7

LISTE DES ABREVIATIONS

AT : Acidité titrable
ba : base amidon
bh : base humide
bs : base sèche
CeCPA : Centre Communal de Promotion Agricole
COTEB : Complexe Textile du Bénin
CTB : Compagnie Béninoise des Textiles
DNSA : Département de Nutrition et Sciences Alimentaires
FAO : Food and Agriculture Organization of United Nations
FSA: Faculté des Sciences Agronomiques
g : gramme
INSAE : Institut National de Statistique et de l’Analyse Economique
Kg : kilogramme
mn : minute
pH : potentiel d’Hydrogène
PDRT : Programme de Développement des Racines et Tubercules
SITEX : Société Industrielle des Textiles
UAC : Université d’Abomey-Calavi
UNB :Université Nationale du Bénin
uRVA : unité RVA












8

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Production de manioc dans le monde, en Afrique et au Bénin de 1990 à

2004 (en tonnes) ………………………………………………………………………...
5
Tableau 2 : Principaux produits issus de la transformation alimentaire traditionnelle du

manioc au Bénin…………………………………………………………………………
7
Tableau 3 : Importation d’amidon au Bénin (1992 à 2001)……………………………..
8
Tableau 4 : Composition chimique de la racine du manioc……………………………..
9
Tableau 5 : Teneur en amidon et la taille des grains d’amidon de 20 clones de manioc

produits au Bénin………………………………………………………………………..
11
Tableau 6 : Matériels de transformation………………………………………………...
20
Tableau 7 : Durée (temps/personne/100kg de racines de manioc) des opérations

unitaires des quatre technologies traditionnelles étudiées………………………………
36
Tableau 8 : Quantité d’eau utilisée (en l/100kg de racines de manioc) au cours de

l’extraction d’amidon ………….………………………………………………………..
38
Tableau 9 : Pertes de matière (en %, bs) au cours de l’extraction de l’amidon de

manioc en milieu réel……………………………………………………………………
40
Tableau 10 : Pertes de matière (en %, bs) au cours de l’extraction de l’amidon de

manioc en milieu contrôlé……………………………………………………………….
43
Tableau 11 : Teneurs en amidon et en fibres (en %, bs) des amidons extraits………….
44
Tableau 12 : Evolution de l’acidité titrable (AT exprimée en % d’acidité lactique) et

du pH pendant l’extraction de l’amidon de manioc au niveau des technologies

traditionnelles étudiées…………………………………………………………………..
45
Tableau 13 : Evolution de la couleur au cours de l’extraction de l’amidon de manioc…
47
Tableau 14 : Solubilité et gonflement des amidons extraits par les technologies

traditionnelles étudiées…………………………………………………………………..
48
Tableau 15 : Température d’empesage et viscosités apparentes des amidons extraits….
49
Tableau 16 : Etude comparée de la technologie optimisée et la technologie

Persévérance……………………………………………………………………………..
53
Tableau 17 : Influence de la modalité d’épluchage sur les pertes en matière et la teneur

en amidon du refus ……………………………………………………………………..
54
Tableau 18 : Influence de la modalité d’épluchage sur les caractéristiques physico-

chimiques des produits extraits ………………………………………………………...
56

9

Tableau 19 : Influence de la modalité d’épluchage sur l’indice de solubilité et le

pouvoir de gonflement des produits extraits …………………………………………...

57
Tableau 20 : Influence de la modalité d’épluchage sur la température d’empesage et

les viscosités apparentes des produits…………………………………………………...
57
Tableau 21 : Influence de la taille des mailles du tamis sur les pertes de matière et la

teneur en amidon du refus……………………………………………………………….
58
Tableau 22 : Influence des tailles des mailles du tamis sur les caractéristiques physico-

chimiques des produits extraits………………………………………………………….
61
Tableau 23 : Influence des tailles des mailles du tamis sur le pouvoir de gonflement et

la solubilité des amidons extraits………………………………………………………..
62
Tableau 24 : Influence des mailles des tamis sur la température d’empesage et les
viscosités apparentes des amidons extraits……………………………………………...
62






















10

LISTE DES FIGURES


Figure 1 : Coupe transversale d’une racine de manioc……………………………………
4
Figure 2 : Influence du traitement thermique en excès d’eau sur l’état de l’amidon……... 15
Figure 3 : Diagramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc Alitech…..
30
Figure 4 : Diagramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc Elavagnon.. 31
Figure 5 : Diagramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc

Persévérance………………………………………………………………………………
32
Figure 6 : Diagramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc Agrèma….. 33
Figure7 : Influence de la technologie sur les rendements en amidon extrait (essai en

milieu réel)………………………………………………………………………………... 41
Figure 8 : Influence de la technologie sur les rendements en amidon extrait (essais en

milieu contrôlé)………………………………………………………………………….... 43
Figure 9 : Evolution du pH et de l’acidité titrable des produits au cours de l’extraction de

l’amidon de manioc par les technologies traditionnelles…………………………………. 46
Figure 10 : Diagramme de la technologie optimisée d’extraction de l’amidon de

manioc.................................................................................................................................. 51
Figure 11 : Influence de la modalité d’épluchage sur les rendements et les taux

d’extraction de l’amidon …………………………………………………………………
55
Figure 12 : Influence de la taille des mailles du tamis sur les rendements et le taux

d’extraction de l’amidon………………………………………………………………….. 59


.











11

TABLE DES MATIERES

Titres
Pages
Certification……………………………………………………………………………
i
Dédicace……………………………………………………………………………….
ii
Remerciements……………………………………………………………………….
iii
Résumé……. ………………………………………………………………………….
iv
Abstract………………………………………………………………………………..
v
Liste des abréviations………………………………………………………………
vi
Liste des tableaux……………………………………………………………………..
vii
Liste des figures……………………………………………………………………….
ix
Table des matières…………………………………………………………………….
x
Introduction…………………………………………………………………………..
1
1- Synthèse bibliographique…………………………………………………………
3
1.1- Ecologie et culture du manioc…………………………………………………….
3
1.2- Caractéristiques morphologiques et anatomiques du manioc……………………
3
1.3- Importance socio-économique du manioc ……………………………………….
5
1.3.1- Production de manioc …………………………………………………………
5
1.3.2- Transformation du manioc……………………………………………………...
6
1.3.3- Commercialisation du manioc………………………………………………….
8
1.4- Caractéristiques chimiques du manioc……………………………………………
9
1.4.1- Composition chimique de racines de manioc…………………………………...
9
1.4.2- Toxicité du manioc……………………………………………………………..
12
1.4.3- Structure et propriétés de l’amidon……………………………………………..
12
1.4.3.1- Structure de l’amidon…………………………………………………………
12
1.4.3.2- Propriétés de l’amidon………………………………………………………..
13
1.5- Technologies traditionnelles d’extraction de l’amidon de manioc……………….
15
1.5.1- Typologie des technologies d'extraction ……………………………………….
15
1.5.2- Description des opérations technologiques mises en œuvre……………………
16
1.5.3- Utilisation des produits chimiques au cours de l’extraction de l’amidon de

manioc………………………………………………………………………………….
18
2- Matériel et méthodes……………………….……………………………………...
19
2.1- Matériel…………………………………………………………………………...
19

12

2.1.1- Matériel végétal………………………………………………………………..
19
2.1.2- Matériel de transformation……………………………………………………...
19
2.2- Méthodes d’étude…………………………………………………………………
21
2.2.1- Méthodes d’évaluation et de développement technologique…………………...
21
2.2.1.1- Recensement et évaluation des technologies d’extraction en milieu

réel……………………………………………………………………………………..
21
2.2.1.2- Etude des technologies d’extraction sélectionnées en milieu contrôlé……….
22
2.2.1.3- Optimisation du processus d’extraction de l’amidon…………………………
22
a- Etude d’une technologie optimisée………………………………………….
22
b- Etude de l’influence de quelques paramètres technologiques………………
23
2.2.2- Méthode de prélèvement des échantillons………………………………………
23
2.2.3- Méthodes d’analyses physico-chimiques……………………………………….
24
2.2.3.1- Détermination de la teneur en matière sèche …………………………………
24
2.2.3.2- Détermination du pH et de l’acidité titrable ………………………………….
24
2.2.3.3- Détermination de la couleur des produits…………………………………….
25
2.2.3.4- Dosage de l’amidon…………………………………………………………...
25
2.2.3.5- Dosage des fibres brutes………………………………………………………
26
2.2.3.6- Détermination des caractéristiques rhéologiques des amidons extraits………
27
a- Mesures des viscosités apparentes………………………………………….
27
b- Détermination des indices de solubilité et de gonflement………………….
27
2.2.4- Méthode d’analyses statistiques………………………………………………..
28
3- Résultats et discussions……………………………………………………………
29
3.1- Evaluation comparée des technologies traditionnelles d’extraction de l’amidon

de manioc………………………………………………………………………………
29
3.1.1- Evaluation des opérations et paramètres technologiques……………………….
29
3.1.1.1- Les opérations unitaires……………………………………………………….
29
a- L’épluchage……………………………………………………………….
29
b- Le lavage…………………………………………………………………..
29
c- Le râpage………………………………………………………………….
34
d- Le tamisage………………………………………………………………..
34
e- La décantation……………………………………………………………..
34
f- La filtration………………………………………………………………..
35
g- L’essorage…………………………………………………………………
35

13

h- Le séchage………………………………………………………………...
35
3.1.1.2- Les durées de réalisation des opérations unitaires…………………………….
35
3.1.1.3- Les quantités d’eau utilisée au cours de l’extraction………………………….
37
3.1.2- Evaluation des bilans de matière et des rendements…………………………....
39
3.1.2.1- Evaluation des bilans des matière et des rendements en milieu réel………….
39
3.1.2.2- Evaluation des bilans de matière et des rendements en milieu contrôlé……...
42
3.1.3- Evaluation des caractéristiques physico-chimiques des produits extraits………
44
3.1.3.1- La composition chimique des produits extraits……………………………….
44

a- Les teneurs en amidon et en fibres des produits extraits……..……………..
44

b- L’acidité titrable des produits extraits……………………………………...
45

c- La couleur des produits extraits……………………..….…………………...
47
3.1.3.2- Les caractéristiques rhéologiques des produits extraits………..……………..
48
a- Solubilité et pouvoir de gonflement des produits extraits…………………..
48
b- Température d’empesage et viscosités apparentes des produits extraits……
49
3.2- Optimisation de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc……………..
49
3.2.1- Développement d’une technologie optimisée…………………………………..
50
3.2.2- Influence de quelques paramètres technologiques …………………………..
54
3.2.2.1- Influence de la modalité d’épluchage…………………………………………
54
a- Influence sur les bilans de matière et les rendements……………………….
54
b- Influence sur les caractéristiques physico-chimiques des produits extraits...
56
c- Influence sur les caractéristiques rhéologiques des produits extraits……….
56
3.2.2.2- Influence de la taille des mailles du tamis……………………………............
58

a- Influence sur les bilans de matière et les rendements……………………….
58

b- Influence sur les caractéristiques physico-chimiques des produits

extraits………………………………………………………………………………….
60

c-
Influence
sur
les
caractéristiques
rhéologiques
des
produits

extraits………………………………………………………………………………….
61
3.2.3- Etude comparée des caractéristiques de l’amidon "amélioré" et des exigences

de qualité des utilisateurs du produit………………………………..…………………
63
Conclusion générale …………………………………………………………….……
64
Bibliographie…………………………………………………………………………..
66




14

Introduction

Le manioc est une plante arbustive de la famille des Euphorbiacées. Originaire de l’Amérique
latine, il fut introduit en Afrique au 16ème siècle, en Asie au 17ème siècle et en Australie à la fin
du 19ème siècle Ses principaux centres de diversité sont situés au Brésil et en Amérique
Centrale (Bertolini, 2000). Le manioc est caractérisé par ses racines riches en amidon (85%
bs) (Brabet, 1996).

Actuellement, le manioc (racines) est produit en grande quantité dans plusieurs pays latino-
américains, asiatiques et africains. La production de manioc en Afrique est estimée en 2004 à
plus de 103 millions de tonnes, soit 52,9 % de la production mondiale (FAOSTAT, 2005). Au
Bénin, elle est passée de 1,2 millions de tonnes en 1993 à 4,0 millions de tonnes en 2004, soit
un accroissement de 22,6 % par an (FAOSTAT, 2005).

La commercialisation du manioc (racines) est limitée par son caractère périssable. Pour
résoudre ce problème, le manioc est vendu en grande partie sous forme transformée. Ainsi au
Bénin, environ 80% de la production de manioc sont transformés : la fabrication de gari
utilise 50% de cette production, celle de cossettes 15%, celle de tapioca 5% et l’extraction de
l’amidon 5% (Gnanih, 1995). La faible proportion de la production de manioc utilisée pour
produire l’amidon s’explique par la pénibilité et le faible rendement (25%, bs) des procédés
traditionnels d’extraction utilisés au Bénin (Goussanou, 2003).

L’amidon de manioc est utilisé à des fins alimentaires (production de pain, d’aliments de
sevrage, de boissons, de biscuits, etc) et industrielles (industries textiles, cosmétiques,
pharmaceutiques et industries de la papeterie). De 1992 à 2001, le Bénin a importé 324,8
tonnes d’amidon de manioc des pays comme la Suisse, la France, la Belgique, la Chine, le
Japon, le Liban, le Nigéria et le Togo pour les usages industriels (Tableau 3). Ceci engendre
d’importantes pertes de devises.

Compte tenu des rôles importants que joue l’amidon de manioc à la fois dans l’alimentation
humaine, l’artisanat et les industries, il s’avère nécessaire d’améliorer le rendement de
l’extraction de l’amidon pour favoriser un accroissement de la production locale et une
réduction des importations en vue d’une plus grande valorisation du manioc au Bénin.

15

Diverses études ont été réalisées pour maîtriser et améliorer techniquement et
économiquement le procédé d’extraction de l’amidon de manioc à partir des variétés
localement produites au Bénin (Brabet, 1996 ; Goussanou, 2003 ; Hongbété, 2004). Ces
différentes études n’ont pas conduit à une amélioration significative du rendement à
l’extraction de l’amidon de manioc.

La présente étude vise à compléter ces travaux, en procédant :
- d’une part, au recensement et à l’évaluation des principaux procédés traditionnels
d’extraction de l’amidon de manioc pour en dégager les insuffisances et les points forts ;
- d’autre part, à des essais technologiques et à des analyses pour le développement
d’innovations techniques permettant d’accroître le rendement d’extraction et de répondre aux
exigences de qualité des principaux utilisateurs d’amidon.

















16

1 Synthèse bibliographique

1.1- Ecologie et culture du manioc

Le manioc est cultivé dans toute la zone intertropicale où la pluviométrie annuelle varie entre
600 mm et plus de 4000 mm (Anonyme, 2002). Il est produit dans toutes les régions
tropicales se situant approximativement entre les 30ème parallèles au Nord et au Sud de
l’équateur (Cérighelli, 1955 ; Cecil, 1993). L’espèce cultivée, Manihot esculenta, proviendrait
d’hybridations entre deux sous-espèces : Manihot esculenta subsp. Flabellifolia et M.
esculenta subsp. Peruviana (Anonyme, 2002). L’expansion de la culture du manioc est
favorisée par sa rusticité et son aptitude à s’adapter aux conditions pédo-climatiques
défavorables aux autres espèces (Silvestre et Arrandeau, 1983).
Le manioc peut se développer dans différents types de sols non asphyxiants et très
perméables. Le sol idéal est de type sablo-argileux, profond et bien drainé pour faciliter le
développement des racines et éviter leur pourriture.
Le manioc est cultivé soit en culture associée, soit en monoculture. Au Bénin en particulier,
il est cultivé en monoculture ou en association avec d’autres cultures telles que le maïs, la
tomate, le piment, etc. ou encore avec de jeunes plantations de palmier ou de cocotier. La
durée de culture varie entre 8 et 18 mois selon la variété et les conditions écologiques. Au-
delà de cette période, les racines se lignifient, deviennent dures et fibreuses affectant la qualité
des produits obtenus après transformation (Grace, 1978; Chuzel, 1989). Le rendement en
culture traditionnelle du manioc est compris entre 3 et 15 tonnes à l'hectare. Il peut atteindre
65 tonnes à l'hectare en culture industrielle.

1.2- Caractéristiques morphologiques et anatomiques du manioc

Le manioc ( Manihot esculenta Crantz) est une plante arbustive pérenne de 1 à 4m de hauteur.
Il compte 280 genres et 8000 espèces (Muchnik et Vinck, 1984). Les tiges émises par les
boutures se ramifient dès la première année à une hauteur variable. Elles portent des feuilles
fortement lobées, disposées en spirale selon la formule phyllotaxique 2/5 (Sylvestre et
Arrandeau, 1983). Chez certaines espèces, la floraison est fréquente tandis qu'elle est rare,
voire inexistante chez d'autres. Les inflorescences naissent aux points de ramification de la
tige. Le fruit est une capsule contenant souvent trois grains (Djibril, 1988).

17


Le manioc est cultivé principalement pour ses racines qui constituent les réserves alimentaires
de la plante. D’après Muchnik et Vinck (1984), la dimension et la forme des racines varient
beaucoup en fonction des variétés, des conditions climatiques, édaphiques et culturales. Leur
longueur est comprise entre 0,1 et 1,5 m et leur diamètre entre 4 et 15 cm. Le poids des
racines peut atteindre 8kg avec une moyenne de 1 kg. Le nombre de racines par plant,
caractéristique de la variété, est modifié par la qualité et le mode de plantation des boutures.

Selon Grace (1978), ces racines tubérisées, fusiformes ou coniques sont constituées de trois
principaux tissus (figure 1) :
l’écorce externe (0,5 à 2% du poids de la racine) : c’est une fine pellicule brune et
subéreuse (liège), facilement détachable.
L’écorce interne (8 à 15% du poids de la racine) : elle est constituée d’un tissu plus
épais, de couleur café, rose ou crème, fibreux contenant quelques grains d’amidon et le
phloème.
Le parenchyme (environ 85% du poids de la racine) : il est de couleur blanc-crème
ou jaune et constitue la partie comestible de la racine. Il comporte trois (3) parties :
- le cambium, zone génératrice de la racine qui assure la croissance de la plante ;
- le cylindre central, qui est composé de membranes cellulaires, du xylème secondaire
et de gros grains d’amidon ;
- la moelle et le xylème primaire, qui sont constitués de fibres et de la majeure partie
des sucres non digestibles sous forme de cellulose et de lignine. Ils augmentent de taille en
défaveur du cylindre central au fur et à mesure que les racines deviennent matures.










Figure 1 : Coupe transversale d’une racine de manioc (Source : Grace, 1978)


18


1.3- Importance socio-économique du manioc
1.3.1- Production de manioc

La production mondiale de manioc en 1993 est de 163,5 millions de tonnes de racines
fraîches (Tableau 1). En 2004, elle s’est accrue à plus de 195,6 millions de tonnes, soit une
augmentation de 22,4% par an (FAOSTAT, 2005).

L’Afrique est le premier continent producteur de manioc avec une production de plus de 103
millions de tonnes, soit 52,9% de la production mondiale (FAOSTAT, 2005). La production
de l’Asie est de 55,5 millions de tonnes (soit 28,4% de la production mondiale) et celle de
l’Amérique latine et des Caraïbes s’élève à 31,5 millions de tonnes (soit 16,1% de la
production mondiale) (FAOSTAT, 2005).

Tableau 1 : Production de manioc dans le monde, en Afrique et au Bénin de 1990 à 2004 (en
tonnes)
Année
Monde
Afrique
Bénin
1990
152.281.955
70.188.697
937.313.
1991
160.584.949
79.572.792
1.046.448
1992
162.192.414
82.037.805
1.040.842
1993
163.505.220
82.993.822
1.146.600
1994
164.937.328
84.117.812
1.145.800
1995
162.131548
83.128.970
1.237.846
1996
158.543.796
85.004.842
1.456.610
1997
161.771.403
86.370.377
1.918.440
1998
164.319.014
91.682.777
1.989.020
1999
171.768.582
93.926.429
2.112.960
2000
178.663.530
96.744.677
2.350.210
2001
185.179.341
100.825.053
2.703.460
2002
186.213.773
101.603.363
2.452.050
2003
190.094.895
102.897.317
3.675.147
2004
195.574.112
103.423.009
4.000.000
Source : FAOSTAT (2005)

19

Au Bénin, la production de manioc est passée de 1,2 millions de tonnes en 1993 à 4,0
millions de tonnes en 2004 (FAOSTAT, 2005), soit un accroissement moyen de 22,6 % par
an. Parallèlement, les terres emblavées ont évolué de 135.000 ha à 297.300 ha (soit un taux
d’accroissement de 12% par an). L’accroissement de la production est donc le fait de
l’augmentation des superficies emblavées. Mais il est aussi engendré par l’accroissement du
rendement qui est passé de 8 tonnes/ha en 1993 à 12,4 tonnes/ha en 2004 (FAOSTAT, 2005).
Ce qui s’explique principalement par la maîtrise des techniques culturales.
Dans le monde, les utilisations du manioc sont très diversifiées. Le produit sert à la fois dans
l’alimentation animale, l’alimentation humaine et comme matière première dans l’artisanat et
l’industrie. Au Bénin, près de 80% de la production de manioc sont utilisés comme aliment de
base et consommés en frais ou après transformation (Gnanih, 1995).

1.3.2- Transformation du manioc

Le manioc est principalement consommé sous forme transformée, notamment à cause de la
grande périssabilité de la racine fraîche due à sa forte teneur en eau et de sa teneur en
composés cyanogéniques. Certains travaux ont montré que divers procédés de transformation,
principalement ceux impliquant le râpage, la fermentation, le pressage et la cuisson réduisent
considérablement le pouvoir toxique des produits dérivés du manioc (Ezeala et Okoro, 1986 ;
Rosling, 1987 ; Hongbété, 2004). La transformation du manioc permet également d’améliorer
le goût et l’arôme des produits dérivés (Rosling, 1987).

De nombreux produits, différents d’un pays à l’autre, sont issus de la transformation
alimentaire des racines de manioc (Lancaster et al.,1982 ; Balagolan et al., 1988 ; Odunfa,
1988).
Au Bénin, Nago et Hounhouigan (1998) ont recensé plusieurs produits issus de la
transformation alimentaire traditionnelle des racines de manioc (Tableau 2). Ces produits sont
classés en trois catégories : les farines, les pâtes et les snacks.

20

Tableau 2 : Principaux produits issus de la transformation alimentaire traditionnelle du
manioc au Bénin.

Produits
Niveau de
Aspect physique
Fermentation
transformation (type de produit)

Gari
Produit fini
Produit granuleux
Oui

fin

Goman
Produit
Amidon humide
Non

intermédiaire
ou sec
Farines
Tapioca
Produit fini
Particules
Non
grossières
d’amidon
déshydraté

Agbélimawè
Produit
Pâte
Oui

intermédiaire

Attiéké
Produit fini
Couscous
Non

Fingnin gnan
Produit fini
Ragoût
Non
Pâtes
Kuté foun foun
Produit fini
Pâte ou manioc
Non
pilé
Pâte
Produit fini
Pâte
Oui
d’agbélimawè

Abloyoki
Produit fini
Pain
Non

Agbéli klaklo
Produit fini
Beignet
Non

Fingnin dida
Produit fini
Manioc bouilli
Non

Fingnin mimè
Produit fini
Manioc grillé
Non
Snacks
Fingnin siso
Produit fini
Manioc frit
Non
Galikponon
Produit fini
Galette
Non
Goman kluiklui
Produit fini
Galette
Non
Greedy
Produit fini
Galette
Non
Kuteta
Produit fini
Beignet
Non
Source : Nago et Hounhouigan, 1998


21

Les différents produits issus de la transformation des racines de manioc ont des usages
spécifiques. Parmi eux, l’amidon est utilisé dans la fabrication d’une gamme de produits
alimentaires et non alimentaires.
Les produits non alimentaires issus de l’amidon, comprennent le papier, les matériaux de
construction, les produits textiles, les produits cosmétiques et pharmaceutiques. Dans le
domaine alimentaire, l’amidon est utilisé dans la fabrication de tapioca, de pain, de biscuits,
d’épaississants, de glucose, de sirop et divers ingrédients.

1.3.3- Commercialisation du manioc

Le manioc est commercialisé suivant deux principaux circuits : le commerce national et
régional et le commerce international.
Le commerce international regroupe essentiellement les transactions relatives à l’amidon de
manioc et aux cossettes. De 1992 à 2001, le Bénin a importé près de 324,78 tonnes d’amidon
(Tableau 3) utilisé principalement comme matière première dans les industries textiles
(Société Industrielle des Textiles - SITEX, Compagnie Béninoise des Textiles - CBT et
Complexe Textile du Bénin - COTEB) et dans les industries et laboratoires pharmaceutiques
(INSAE, 2001).

Tableau 3 : Importation d’amidon au Bénin (1992 à 2001)

Année
Pays d’origine
Quantité (tonnes)
1992
Chine, France, Suisse
103
1994
Chine, France
44
1995
Chine, France, Japon
125
1996
Chine, Belgique
9
1997
France, Japon
6
1998
France
2
1999
France, Nigéria, Liban
29
2000
France
0,78
2001
France, Togo
6
Source : INSAE (2001)


22

Le manioc est exporté sous forme de cossettes vers les pays industrialisés, particulièrement
ceux de l’Union Européenne. Ces cossettes sont utilisées pour l’alimentation des animaux.
Quant au commerce national, il concerne plusieurs produits à savoir :
- le manioc frais et le manioc bouilli qui sont vendus sur les marchés locaux ;
- les cossettes non fermentées, les cossettes et la farine issues de la fermentation (lafou);
- les farines (gari, gomman, farine ordinaire, tapioca) et les pâtes et purées (agbéli
mawè, attiékè, fingnin gnan) ;
- les snacks (abloyoki, galikponnon, agbéliklaklo) qui font l’objet de transaction sur les
marchés locaux (Nago et Hounhouigan, 1998)

1.4- Caractéristiques chimiques du manioc

1.4.1- Composition chimique de racines de manioc

La racine du manioc est composée d’eau (68,1 %) et de matière sèche (31,9 %). La matière
sèche est constituée essentiellement de glucides (plus de 90%, bs) et renferme très peu de
protéines et de lipides (Tableau 4).
Tableau 4 : Composition chimique des racines de manioc


Manioc amer
Manioc doux
Non pelé
Pelé
Non pelé
Pelé
Eau (%, bh)
68,1
71,5
68,1
71,5
Matière sèche (%, bh)
31,9
28,5
31,9
28,5
Glucides (%, bs)
91,0
94,1
92,1
90,8
Protéines brutes (%, bs)
2,7
2,6
2,4
1,7
Lipides (%bs)
0,5
0,5
0,7
0,7
Fibres brutes (%bs)
3,1
0,4
1,9
1,6
Cendres (%bs)
2,7
2,4
2,9
5,2
Source : Ihekoronye et al.,(1985)




23

Les glucides de la racine de manioc comprennent 84 à 87% (bs) d’amidon et 4% (bs) de
sucres (Kétiku, 1970). La teneur en amidon du manioc varie selon la variété et l’âge des
racines. Durant les mois qui suivent l’apparition des racines immatures, la croissance ralentit
et la teneur en amidon augmente jusqu’à 25-30% (base humide), voire plus. C’est le moment
idéal pour la récolte et pour la transformation. Le temps de culture peut s’étendre sur 12 à 18
mois selon la variété et les conditions écologiques. Au-delà de ce temps, la teneur en amidon
continue à croître jusqu’à 45% (base humide), mais la lignification des racines apparaît et
celles-ci deviennent dures et fibreuses, rendant la transformation plus pénible (Muchnik et
Vinck, 1984).

Au Bénin, plusieurs études ont été réalisées sur la caractérisation des racines de manioc
localement produites. Padonou (2000) a montré que la teneur en amidon des racines de
manioc locales varie entre 78,3 et 87,6% (bs.) (Tableau 5). Les variétés TMS 94/0583, TMS
92B/00061 et BEN 86052 se sont révélées particulièrement riches en amidon (Padonou,
2000 ; Padonou et al., 2005).




















24

Tableau 5 : Teneur en amidon et taille des grains d’amidon de 20 clones de manioc produits
au Bénin
Teneur en amidon,
Taille des grains d’amidon (µm)

(%, bs.)
Petits grains
Grains moyens Gros grains




Clones doux
86,5
5,0
12,5
22,5
TMS 94/0177
TMS 94/0461
80,8
3,8
12,5
20,0
TMS 92B/00061
87,6
2,5
15,0
31,2
TMS I940270
83,3
2,5
12,5
30,0
TMS I94/0239
85,7
2,5
12,5
32,5
TMS I940237
85,0
2,5
15,0
30,0
TMS 94/0583
87,6
3,7
12,5
32,5
TMS 940192
82,0
2,5
15,0
37,5
TMS 91B00455
79,5
2,5
12,5
30,0
TMS 92B/00068
80,9
2,5
12,5
25,0
BEN 86052
87,3
3,75
12,5
31,2
MCN 85043
78,3
2,5
15,0
37,5
RB 89509
83,7
2,5
12,5
32,5




Clones amers
82,8
2,5
12,5
28,7
TMS 93/0700
TMS 92/0057
80,9
3,7
12,5
32,5
TMS 91/02327
82,2
2,5
15,0
33,7
TMS 93/00614
81,8
2,5
15,0
35,0
TMS 91/02324
78,4
3,7
15,0
32,5
TMS 930560
79,5
3,7
15;0
37,7
TMS 930517
84,0
2,5
15,0
32,5
Moyenne
82,9
3,0
13,6
32,2
Sources : Padonou, 2000 ; Padonou et al., 2005





25

1.4.2- Toxicité du manioc

Le manioc contient principalement deux glucosides cyanogéniques (la linamarine et la
lotaustraline) et une enzyme (la linamarase) qui les hydrolyse. La teneur du manioc en ces
deux composés varie en fonction de la variété (Hongbété, 2004), des conditions culturales et
de l’âge de la plante (Grace, 1978). D’après Cooke (1981), la désintégration des tissus de la
racine met l’enzyme en contact de la linamarine, ce qui engendre la formation de l’acide
cyanhydrique (HCN) (substance toxique) qui est ensuite éliminé totalement ou partiellement à
travers les opérations technologiques appliquées. Cette substance est, en effet, volatile à une
température supérieure à 25°C. Brabet (1996) a classé les variétés de manioc en trois groupes
en fonction de leur teneur en HCN :
- les variétés douces à faible teneur en HCN (inférieure à 50 mg par kilogramme de
manioc) ;
- les variétés amères à teneur élevée en HCN (supérieure à 100 mg par kilogramme de
manioc) ;
- les variétés de type intermédiaire dont la teneur en HCN est comprise entre 50 et 100
mg par kilogramme de manioc.
Trois méthodes de détoxication sont utilisées :
- détoxication microbienne par fermentation notamment par des bactéries lactiques ;
- décomposition des glucosides par chauffage à plus de 150°C ;
volatilisation des substances résultant de l’hydrolyse par rupture des parois cellulaires des
racines pour permettre une interaction intime entre la linamarase et le glucoside.
1.4.3- Structure et propriétés de l’amidon

1.4.3.1- Structure de l’amidon

L’amidon de manioc est une poudre de couleur blanche. Il est extrait à partir de la râpure de
manioc après tamisage et décantation du lait d’amidon. Les grains d’amidon de manioc ont
une forme sphérique ou hémisphérique tronquée et leur taille (comprise entre 4 et 40µm) varie
en fonction de l’âge de la racine (Bertolini, 2000) et de la variété (Tableau 5 ; Padonou, 2000
et Padonou et al., 2005). La structure du grain d’amidon est liée à celle de ses composantes
principales (amylose et amylopectine) dont les proportions varient en fonction des variétés
(Guilbot, 1970).


26

L’amylose est une macromolécule constituée de plusieurs unités α-D-glucose (50 à 1500),
reliées entre elles par des liaisons α(1,4) glucosidiques. L’amidon de manioc contient 14 à
24% d’amylose, valeur similaire à celle des amidons des tubercules (19-23%), mais inférieure
à celle des amidons des céréales (26-28%) et des légumineuses (33-35% ; Bertolini, 2000).
Cette teneur en amylose confère à l’amidon de manioc certaines caractéristiques thermiques
particulières. L’amylose a une masse moléculaire moyenne variant entre 1,1.106 et
1,2.106g/mol. Il est formé de chaînes linéaires d’unités glucosidiques. D’après Guilbot et
Mercier (1985), la formule développée de l’amylose montre qu’une des deux extrémités porte
un groupement réducteur libre.

L’amylopectine, principal constituant glucidique de l’amidon, est un polymère ramifié. Il
représente 70 à 80% de l’amidon. C’est une macromolécule comportant des chaînes linéaires
de 20 à 40 unités de type amylose, reliées par des liaisons α-(1,4) glucosidiques. Ces chaînes
sont greffées les unes sur les autres et sur une longue chaîne par des liaisons α-(1,6) (Guilbot
et Mercier, 1985). La masse moléculaire de l’amylopectine est comprise entre 107 et 108g/mol
(Bertolini, 2000).

1.4.3.2-
Propriétés de l’amidon

Les propriétés de l’amidon sont essentiellement liées au comportement structural de l’amylose
et de l’amylopectine. En effet, lorsque l’amylose et l’amylopectine sont associées par des
liaisons hydrogènes intermoléculaires intenses et régulières, les chaînes s’associent en réseaux
cristallins. Par contre, dans les zones amorphes des grains d’amidon, l’irrégularité de ces
liaisons rend les macromolécules indépendantes, même si certaines liaisons sont intenses
(Garcia, 1996).

L’amidon natif est insoluble dans l’eau froide et à température ambiante. Ceci s’explique par
la présence d’une structure semi-cristalline dans le grain d’amidon (Brabet, 1994). Selon Isola
(1992), cette insolubilité serait due à la présence de liaisons intermédiaires. Les groupements
hydroxyles (OH) de surface se lient à l’eau à la température ordinaire : c’est le phénomène de
sorption. A cette étape, l’amidon absorbe l’eau qui se fixe sur ses radicaux hydroxyles par des
liaisons hydrogènes. Ce phénomène se déroule à une température inférieure à 50°C. Cette
fixation d’eau sur le grain d’amidon induit un gonflement qui est réversible par rupture des

27

liaisons hydrogènes inter-chaînes et la néoformation des liaisons entre les molécules d’eau et
les résidus glucosyles.

A l’opposé du phénomène de sorption, l’empesage se déroule entre 50 et 100°C et comprend
deux phénomènes irréversibles (le gonflement et la dispersion) qui provoquent une
augmentation de la viscosité apparente de la suspension aqueuse d’amidon (Figure 2).

Le gonflement débute par l’hydratation du grain d’amidon conduisant à une désorganisation
de ses molécules et l’implantation des molécules d’eau entre elles (Figure 2). Ce phénomène
se déroute entre 50 et 80°C selon le type d’amidon (Soro, 1994). De 70 à 80°C, le gonflement
du grain d’amidon et la solubilisation du contenu granulaire sont importants (Mestres, 1986).
En effet, le gonflement fait accroître le volume du grain d’amidon de 30%.

Le gonflement du grain d’amidon conduit à l’éclatement et à la libération de ses constituants à
cause du relâchement des zones périphériques. A cette étape, les molécules d’amylose
diffusent hors du grain pour former une suspension colloïdale, tandis que le gonflement
continue de façon dissymétrique et hétérogène : c’est la dispersion qui se déroule à une
température comprise entre 80 et 100°C (Soro, 1994).
En excès d’eau (> 60% eau) et à température de fusion, la structure physique de l’amidon est
modifiée : c’est la gélatinisation (Bertolini, 2000). Le phénomène de gélatinisation correspond
à un changement d’état des granules qui se traduit par la destruction de la structure semi-
cristalline du grain d’amidon (Brabet, 1994). La température de gélatinisation de l’amidon
varie selon son origine botanique. Celle de l’amidon de manioc est comprise entre 58,5 et
70°C.

L’empois d’amidon obtenu par le phénomène d’empesage se refroidit en formant un gel
viscoélastique (gélification), et au cours du stockage à basse, température les caractéristiques
du gel évoluent (rétrogradation) (Figure 2). Il se forme un gel dans lequel les grains, gonflés
et riches en amylopectine, consolident la matrice du gel riche en amylose solubilisée (Brabet,
1994). En effet, à une température inférieure à 90°C, et en solution concentrée, on note une
incompatibilité entre l’amylose et l’amylopectine : il y a formation de deux phases. Chacune
d’elles est composée de 90% d’un même polymère. L’une d’entre elles constitue la matrice
qui emprisonne la seconde. Souvent la phase continue est constituée d’amylose solubilisée et
la phase discontinue est composée de grains d’amidon enrichis en amylopectine (Buléon et

28


al., 1990). La composition de ces phases est fonction du degré de gélatinisation et du rapport
amylose/amylopectine.












Figure 2 : Influence du traitement thermique en excès d’eau sur l’état de l’amidon (Source :
Brabet, 1994).

1.5-
Technologies traditionnelles d’extraction de l’amidon de manioc

1.5.1- Typologie des technologies d'extraction

Les technologies traditionnelles d’extraction de l’amidon de manioc au Bénin comprennent
les principales opérations ci-après: l’épluchage, le râpage, le tamisage (à l’eau), la décantation
et le séchage (Brabet, 1996 ; Cecil, 1998).
Nout et al (2003) ont décrit deux procédés traditionnels d’extraction de l’amidon de manioc
au Bénin. Le premier consiste à éplucher les racines de manioc, à les laver, puis à les râper en
pulpe. Cette pulpe est mise dans un panier suspendu (ou placé sur pilotis), au-dessus d’une
bassine recouverte d’un morceau de tissu propre. Après avoir versé l’eau sur la râpure, celle-
ci est malaxée et le lait d’amidon obtenu est filtré à travers une toile et le filtrat est recueilli
dans un récipient placé en-dessous de celle-ci. Cette opération est répétée jusqu’à l’obtention
d’une solution limpide. Le lait d’amidon est laissé à décanter. Après l’élimination du
surnageant, l’amidon est recueilli puis séché au soleil.


29

Le second procédé d’extraction consiste à introduire la râpure dans des sacs de jute et à les
immerger complètement dans l’eau. Ces sacs sont ensuite pressés pour obtenir le lait
d’amidon qui s’écoule dans des seaux. De l’eau est ajoutée à chaque baisse de niveau.
L’opération est répétée jusqu’à ce que l’eau d’écoulement devienne claire. Le lait d’amidon
obtenu est laissé à décanter. Ensuite, le surnageant est éliminé et l’amidon est lavé trois à
quatre fois avant d’être éventuellement séché au soleil.

Goussanou (2003) a rapporté que le rendement moyen en amidon obtenu à partir des
différentes technologies traditionnelles en usage au Bénin est inférieur à 25% (bs). Brabet
(1996) a également démontré la faible efficacité de ces technologies à travers notamment leur
faible rendement.

Des tentatives d’amélioration du procédé traditionnel ont été entreprises au Bénin. Une étude
effectuée par Goussanou (2003) a fait intervenir dans le diagramme d’extraction de l'amidon
deux opérations: la mouture du refus obtenu après le premier tamisage et le rouissage
(complet ou partiel) de la racine de manioc avant tamisage.

Une autre étude a été réalisée par Hongbété (2004) avec cinq différentes variétés de manioc
(TMS30572, TMS91934, TMS920326, AGRIC et GBEZE) âgées de 10 mois. Dans la plus
part des cas, les essais n’ont pas été très concluants au regard de l’importance des pertes
enregistrées (à l'épluchage 25,8% bs, au râpage 3,5%, bs, au tamisage 35,8%, bs) et du niveau
relativement faible des rendements obtenus lors de l'extraction du lait d'amidon et dans une
moindre mesure au séchage (1,6%, bs).

1.5.2- Description des opérations technologiques mises en oeuvre

La technologie d’extraction de l’amidon de manioc est un ensemble d’opérations unitaires, à
savoir : le lavage, l’épluchage, le râpage, le tamisage, la décantation et le séchage.

L’épluchage consiste à éliminer les écorces externe et interne de la racine de manioc.
L’élimination de l’écorce interne engendre des pertes en éléments nutritifs qui varient de 20 à
35% ; ces pertes sont d’autant plus élevées que la racine est petite et irrégulière (Akinrele ,
1971 ; Odigboh, 1976 ; Herlot, 1978 ; Hongbété, 2004).


30

Le lavage est réalisé avant ou après épluchage pour éliminer la terre et les autres
impuretés adhérant aux racines. Le lavage réduit aussi la contamination des produits
intermédiaire par les micro-organismes se trouvant sur les racines épluchées.

Le râpage est pratiqué pour réduire les racines sous forme de pulpe. Lors de cette
opération, la racine perd sa structure, devenant ainsi un amas homogène. La pulpe obtenue
constitue un milieu solide très humide et favorable au développement microbien. Les cellules
de la racine étant brisées, l’extraction de l’amidon est aussi facilitée.
En outre, cette opération induit le contact entre les glucosides cyanogéniques et l’enzyme
(linamarase), facilitant ainsi la détoxification du manioc (Muchnik et Vinck, 1984).
D’après Brabet (1994), la finesse de la pulpe issue du râpage a une influence sur le rendement
final en amidon.

Le tamisage se fait à l’eau et permet de séparer les morceaux de racine non râpés et les
grosses parties fibreuses des autres constituants de la pulpe (Muchnik et Vinck, 1984). Les
produits obtenus sont le lait d’amidon et un sous-produit riche en fibres et en impuretés, mais
contenant encore de l’amidon.

La décantation permet de séparer l’amidon pur des corps étrangers solubles. La qualité
de l’amidon produit dépend en grande partie de la bonne exécution du tamisage et de la
décantation (Grace, 1977).
Selon la loi de Stokes, une particule en suspension dans un milieu liquide acquiert sous
l’action de la pesanteur ou d’une force centrifuge un mouvement de vitesse constante,
proportionnelle à la différence entre sa densité et celle du milieu et au carré de son diamètre et
inversement proportionnelle à la viscosité du milieu.
Au cours de la décantation, les granules endommagés par le râpage sédimentent très
lentement (Grace, 1977). Mais, les petites particules de fibres et de protéines sédimentent
généralement plus lentement que l’amidon. Au fur et à mesure que l’amidon gagne le fond de
la cuve, il forme un lit très dense. Ainsi, au fond de la cuve, l’amidon relativement pur aura
sédimenté avec toutes les fines particules étrangères qui se trouvent dans le lait (Brabet,
1994). Les fibres non attachées aux grains d’amidon ont tendance à rester au-dessus du lit de
sédimentation. Ces fibres peuvent être éliminées facilement grâce au raclage ou au lavage
superficiel de la couche d’amidon.


31

Le séchage consiste à l’élimination de l’eau libre contenue dans l’amidon extrait peut
se faire par séchage solaire, au four ou par des moyens mécaniques tels que la centrifugation
(Grace, 1977). Au Bénin, la déshydratation de l’amidon se fait principalement par séchage
solaire qui permet d’assurer une bonne conservation du produit.
L’utilisation de séchoirs pour le séchage de l’amidon est rare bien qu’ils soient moins coûteux
à concevoir et de loin plus efficaces thermiquement (Grace 1977). De plus, ce type de séchage
fait acquérir à l’amidon des propriétés physico-chimiques et rhéologiques recherchées pour
certains usages.

1.5.3- Utilisation de produits chimiques au cours de l’extraction de l’amidon de manioc

Divers produits chimiques sont utilisés soit pour faciliter la sédimentation, soit pour modifier
la qualité organoleptique du produit final (Grace 1977). Entre autres, on peut citer :
l’acide sulfurique : il facilite la sédimentation de l’amidon et permet au produit d’avoir
une blancheur plus accentuée ; la concentration optimale utilisée est de 10-3ml d’acide
sulfurique concentré par litre de lait d’amidon. Dans ce cas, on note un léger accroissement de
la viscosité.
le sulfate d’aluminium (ou alun) : il a un effet favorable sur la sédimentation et accroît
aussi la viscosité du produit.
l’acide sulfureux : il permet de séparer l’amidon des autres substances solides
contenues dans le lait d’amidon. De plus, il inhibe l’action des bactéries et des enzymes et
blanchit le produit, mais la couleur est peu stable.












32

2- Matériel et méthodes

Le protocole d’étude suivi comprend quatre phases : recensement et évaluation des
technologies traditionnelles d’extraction en milieu réel, étude des technologies sélectionnées
en milieu contrôlé, optimisation du processus d’extraction de l’amidon et étude de l’influence
de quelques paramètres technologiques. Différents matériels et méthodes ont été utilisés au
cours de ces phases d’étude.

2.1- Matériel

2.1.1- Matériel végétal

Le matériel végétal utilisé pendant l’évaluation des technologies en milieu réel est composé
des racines issues de deux variétés de manioc (BEN 86052 et TMS30572) et âgées de 12 à 18
mois. Dans chaque cas d’évaluation, l’une des deux variétés est utilisée en fonction des
disponibilités.
Au cours de la reproduction et de l’étude des technologies traditionnelles sélectionnées en
milieu contrôlé, seule la variété BEN 86052 (de 12 mois d’âge) a été utilisée. La même
variété a été retenue et utilisée lors de la phase d’optimisation technologique et d’étude
d’impact de paramètres technologiques.
Les racines ont été achetées auprès des producteurs des Centres Communaux de Promotion
Agricole (CeCPA) de la zone et du Programme de Développement des Racines et Tubercules
(PDRT)
.
2.1.2- Matériel de transformation

Le matériel d’extraction communément utilisé par les unités évaluées est constitué des
bassines en aluminium, des paniers, des toiles, des tamis, des couteaux et d’une râpeuse à
tambour muni de tôle perforée (Tableau 6). Mais la taille des mailles des tamis varie d’une
unité à l’autre, de 0,33mm à 0,75mm.




33

Tableau 6 : Matériels de transformation.
Opérations
Technologies traditionnelles
unitaires
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma
Epluchage
- couteau en
- couteau en
couteau en inox,
- couteau en fer,
inox,
inox,
-panier.
- bassine.
- bassines en
- panier.
aluminium.
Lavage
- éponge,
- éponge,
- éponge,
- éponge,
- bassines en
- bassines en
- panier,
- bassines.
aluminium.
aluminium.
- sac de jute.
Râpage
- râpeuse à
- râpeuse
- râpeuse minue
- râpeuse munie
moteur
munie de
de moteur à
de moteur à
électrique.
moteur à
essence.
essence
essence.
Tamisage1
- toile de
- toile de
- toile de maille
- tamis de
maille
maille 1mm
0,33mm.
maille 0,75mm
0,33mm,
alternée avec 2
- panier
mailles de
- bassines en
0,25mm.
aluminium.
Décantation1
- bassines en
- bassines en
-bassines en
- bassines
aluminium.
aluminium.
aluminium.
Tamisage2
-
- toile de
- toile de maille
- toile de maille
maille
0,33mm.
0,33mm.
0,25mm.
Décantation2
-
- bassines en
- bassines en
- bassines.
aluminium.
aluminium.
Essorage
- toile et
- toile et
- toile et cendre.
- toile et cendre.
cendre.
cendre.
Grattage
- couteau.
- couteau.
- cuillère à
- couteau
soupe.
Séchage
-
- Séchoir
-
-
traditionnel.

34

2.2- Méthodes d’étude

2.2.1- Méthodes d’évaluation et de développement technologique

2.2.1.1- Recensement et évaluation des technologies d’extraction en milieu réel

Une enquête a été entreprise dans les différentes régions du Bénin où s’effectue de nos jours,
plus ou moins régulièrement, la production marchande d’amidon par des individus, des
groupements ou des entreprises. Ainsi, différentes technologies d’extraction d’amidon de
manioc ont été recensées dans les régions du Sud (Commune d’Abomey-Calavi), du Sud-
Ouest (Communes de Dogbo et de Lokossa), du Sud-Est (Pobè, Adja-Ouèrè), du Nord-Est
(Communes de Parakou et de N’Dali) et du Nord-Ouest (Communes de Djougou, de Ouaké et
de Copargo).
Après rapprochement et étude comparée sommaire de ces technologies, quatre d’entre elles
qui paraissent suffisamment représentatives des différentes variantes recensées, ont été
retenues pour faire l’objet d’une évaluation approfondie. Il s’agit de :
- la technologie mise en œuvre par l’entreprise Alitech localisée à Akassato, Commune
d’Abomey-Calavi (technologie Alitech) ;
- la technologie pratiquée par le groupement Elavagnon à Dogbo, Commune de Dogbo
(technologie Elavagnon) ;
- la technologie utilisée par l’entreprise Persévérance à Parakou, Commune de Parakou
(technologie Persévérance)
- la technologie pratiquée par le groupement Agrèma à Aledjo Partago, Commune de
Djougou (technologie Agrèma).
L’évaluation approfondie de ces technologies s’est effectuée en plusieurs étapes :
- Observation et suivi du processus d’extraction mis en œuvre dans chacune des unités
de transformation étudiées, par les productrices elles-mêmes ;
- Détermination du quantité et/ou du volume des matières premières, des produits
intermédiaires et des sous-produits à chaque étape du processus d’extraction ;
- Evaluation des paramètres technologiques (durée de chaque opération unitaire, mailles
des tamis et des toiles filtrantes, volume d’eau d’extraction, etc) ;
- Observation et étude des équipements utilisés ;
- Entretien semi-structuré avec les productrices pour recueillir des informations
générales sur l’unité d’extraction, la technologie pratiquée, les matières premières et

35

ingrédients utilisés, les produits obtenus, les stratégies de commercialisation de ces produits,
les principaux clients de l’unité, les différents usages de l’amidon de manioc, les difficultés
rencontrées par l’unité, etc.
- Elaboration du diagramme précis et détaillé de chacune des technologies étudiées.
Par ailleurs, des entretiens ont été organisés avec des responsables d’usines textiles (COTEB,
SITEB, CTB) utilisatrices de l’amidon de manioc afin de recueillir des informations
complémentaires sur les usages de l’amidon et sur les caractéristiques exigées pour ce produit.
Les technologies traditionnelles évaluées et sélectionnées en milieu réel ont été par la suite
étudiées en milieu contrôlé dans le but d’éliminer l’influence du facteur variétal sur le
rendement et la qualité de l’amidon obtenu à partir de chaque technologie.

2.2.1.2- Etude des technologies d’extraction sélectionnées en milieu contrôlé

Les technologies sélectionnées et évaluées en milieu réel, ont été ensuite reproduites et
étudiées en milieu contrôlé, dans des conditions similaires à l’atelier pilote de transformation
alimentaire de la FSA/UAC, en utilisant dans tous les cas, la même variété (BEN 86052)
âgée de 12 mois. Cette étude a permis de compléter les observations et les données de
l’évaluation effectuée en milieu réel et de pouvoir tirer des conclusions objectives et fiables
d’une part par rapport à l’efficacité relative de chacune des technologies étudiées et à la
qualité de leurs produits respectifs et d’autre part par rapport aux différentes opérations dont
l’influence est déterminante dans le processus d’extraction.

2.2.1.3- Optimisation du processus d’extraction de l’amidon


a- Etude d’une technologie optimisée

Les données et informations obtenues au cours des deux phases d’étude précédentes ont
permis d’identifier les opérations utiles et déterminantes et leur séquence dans le processus
d’extraction de l’amidon et d’optimiser ainsi ce processus technologique.
Cette technologie optimisée fut ensuite évaluée à travers deux essais d’extraction d’amidon de
manioc à partir de la variété BEN 86052, en procédant à la détermination du rendement et de
la qualité du produit extrait.



36

b- Etude de l’influence de quelques paramètres technologiques

L’effet de deux paramètres technologiques sur le rendement en amidon extrait et sa qualité, a
été étudié en utilisant la technologie optimisée. Les deux paramètres étudiés sont :
la maille du tamis utilisé pour le tamisage : quatre types de maille ont été retenus et
essayés à travers :
- le tamis de maille 0,25 mm;
- le tamis de maille 0,50 mm;
- le tamis de maille 0,75 mm;
- le tamis de maille 1,00 mm.
la modalité d’épluchage a été étudiée à travers deux variantes :
- l’épluchage partiel (avec enlèvement de l’écorce externe seule) ;
- l’épluchage complet (avec enlèvement des écorces externe et interne).
La combinaison des deux paramètres a conduit à huit essais qui ont été exécutés dans les
mêmes conditions à l’atelier pilote de transformation alimentaire de la FSA/UAC. Chaque
essai a été fait en deux répétitions.

2.2.2- Méthode de prélèvement des échantillons

Le prélèvement des échantillons est fait lors de la mise en oeuvre de chaque technologie
étudiée. Il est effectué depuis les racines entières jusqu’à l’amidon séché. Les différents
produits échantillonnés sont : la racine fraîche, la racine épluchée, la râpure, le refus après
tamisage à l’eau, l’amidon humide et l’amidon séché. A chaque prélèvement d’échantillon,
500 g de produit, produit intermédiaire ou sous-produits sont prélevés et mis dans une boîte
en plastique au cours du processus d’extraction. Le code de chaque échantillon est mentionné
sur la boîte contenant ce dernier. L’ensemble est introduit dans une glacière dans laquelle la
température est comprise entre 0 et 8 °C. Au retour du terrain, chaque échantillon est
subdivisé en six lots de poids égal pour les analyses de laboratoire. Ceux-ci sont
immédiatement placés au congélateur à environ -10°C.

2.2.3- Méthodes d’analyses physico-chimiques

2.2.3.1- Détermination de la teneur en matière sèche


37

La teneur en matière sèche (TMS) a été déterminée en deux répétitions selon la méthode AA
CC 44-15A (AACC, 1984). Cette méthode consiste à sécher, refroidir et peser un creuset vide
muni de couvercle (PO). On y introduit ensuite 5g de l’échantillon analysé (Pe). L’ensemble
est mis (creuset ouvert) dans une étuve Heraeus thermostatée à 105 °C. Après 48 heures de
séjour à l’étuve, le creuset contenant l’échantillon est refroidi au dessiccateur, puis pesé (P1).
La teneur en matière sèche, exprimée en pourcentage, est donnée par la formule :
P P
TMS
1
0
=

(%)
P

e

2.2.3.2- Détermination du pH et de l’acidité titrable

Le pH et l’acidité titrable ont été déterminés en deux répétitions suivant le protocole de Nout
et al. (1989) modifié.
La mesure du pH est faite sur 10g d’échantillon frais ou séché, auquel on ajoute 20ml d’eau
distillée. L’ensemble est homogénéisé par l’agitateur magnétique. Le pH est ensuite déterminé
à l’aide du pH-mètre HANNA préalablement étalonné avec des solutions tampons de pH4 et
pH7.
Après la mesure du pH, on ajoute au mélange 70ml d’eau distillée et quatre gouttes de
phénolphtaléine (indicateur coloré). La solution obtenue est titrée avec la soude 0,1N. Le
pourcentage d’acide lactique est calculé par la formule:

V x 0,9
AT
=
(%, bs )

M

V= volume de la solution de soude utilisée 0.1N (en ml)
M= masse d’échantillon prélevée (en g)








38

2.2.3.3- Détermination de la couleur des produits

La couleur des échantillons a été déterminée en deux répétitions sur chromamètre Minolta
Chroma CR-210 b. Cet appareil comporte un réceptacle muni d’une vitre neutre circulaire
amovible et d’un couvercle, d’une tête de mesure et d’une sorte de moniteur (meter body).

L’appareil sert à déterminer la couleur des produits poudreux, des substances granulées et des
pâtes. Dans la présente étude, des mesures ont été effectuées sur la râpure, l’amidon humide et
l’amidon séché.

Le produit est mis dans le réceptacle, sur la vitre, jusqu’à son bord. Après avoir placé le
couvercle, on adapte au réceptacle la tête de mesure afin de procéder à la mesure proprement
dite. Les valeurs obtenues sont affichées sur l’écran du moniteur. Le chromamètre est
préalablement étalonné avec une céramique blanche de référence dont les coordonnées de
couleur sont X=0,315 ; Y=94,8 et Z=0,332.
Les paramètres de couleur mesurés sont :

L* : luminance (clarté ou blancheur) ;
b* : saturation en jaune
E = [
2
2
2
( ∆ L )
+ ( ∆ a ) + ( ∆ b ) ]1 / 2



Avec ∆E = différence totale de couleur par rapport à la céramique blanche de référence.
∆L= L* - L° = différence de luminance (clarté)
∆a = a* - a° = différence de saturation en rouge
∆b = b* - b° = différence de saturation en jaune.

2.2.3.4- Dosage de l’amidon

La teneur en amidon de l’échantillon a été déterminée en deux répétitions par la méthode
polarimétrique. L’échantillon est traité par l’acide chlorhydrique (HCl) dilué. Après
clarification de la solution, on détermine le pouvoir rotatoire total en degrés polarimétriques.

39

On détermine également le pouvoir rotatoire des substances optiquement actives solubilisées
dans l’éthanol (à 40% en volume), après acidification du filtrat par l’acide chlorhydrique
dilué.
La différence entre les déviations optiques, multipliée par un facteur fixe, donne la teneur en
amidon exprimée en pourcentage.
La teneur en amidon de l’échantillon analysé est calculée par la formule :
P
( −P )'
Teneurenamidon e
( n%bs) = [

a α]20D
Avec
P = pouvoir rotatoire total en degrés d’arc ;
P’ = pouvoir rotatoire des sucres solubles dans l’alcool (éthanol à 40%), en degrés d’arc ;
[α] =pouvoir rotatoire spécifique ;
a = teneur en matière sèche.

2.2.3.5- Dosage des fibres brutes

Le dosage des fibres brutes a été effectué en deux répétitions par la méthode Rouwe Celstee
(1969). Cette méthode consiste à prélever 1g d’échantillon dans un erlenmeyer de 250ml, puis
à y ajouter 50ml d’acide sulfurique (0,3N). Le mélange est bouilli pendant 30mn sous un
réfrigérant à reflux. La solution obtenue est refroidie pendant quelques minutes. A celle-ci, on
ajoute 25ml de soude (1,5N) et on fait bouillir l’ensemble pendant 30mn. Après le chauffage,
la solution obtenue est refroidie pendant quelques minutes, puis filtrée successivement:
- cinq fois avec l’eau bouillie ;
-
une fois avec 50ml d’acide chlorhydrique (0,3N) ;
-
cinq fois avec l’eau distillée ;
-
et une fois avec 50ml d’acétone.
Le résidu ainsi obtenu est séché à l’étuve à 105°C pendant une heure, puis refroidi, pesé avant
d’être incinéré à 700°C au four pendant une heure. Le produit obtenu est alors repesé. Le
taux de fibres (en %, bs) est déterminé par la formule :

1
P P2
Taux de fibres brutes
=
x 100
(%,bs )

MS


40

Avec
P1 = poids du creuset après passage du résidu à l’étuve à 105°C
P2 = poids du creuset après passage du résidu au four à 700°C
MS = Taux de matière sèche

2.2.3.6- Détermination des caractéristiques rhéologiques des amidons extraits

a- Mesure des viscosités apparentes

Les mesures des viscosités ont été effectuées en deux répétitions sur une suspension aqueuse
d’amidon à 7,1% de matière sèche. La masse totale de la suspension aqueuse est de 28g. Le
cycle thermique suivi est celui adopté par Bertolini et al. (2000). Il comprend :
- un chauffage à 35 °C pendant 1 minute;
-
un chauffage de 35 à 95 °C à 6 °C /mn, soit pendant 10 minutes ;
-
un chauffage à 95 °C pendant 5 minutes ;
-
un refroidissement de 95 à 50 °C à 6 °C/mn, soit pendant 7,5 minutes.

Au cours de ce cycle thermique, les différents paramètres déterminés sont : la température
d’empesage (TE), la viscosité maximale au cours du chauffage (Vmax), la viscosité au début
du plateau à 95°C (V95d), la viscosité à la fin du plateau (V95f) et la viscosité finale à 50°C
(Vfin). Ces différentes mesures sont exprimées en unités RVA (uRVA).

b- Détermination des indices de solubilité et de gonflement

Les indices de solubilité et de gonflement ont été déterminés en deux répétitions sur 28g de la
suspension aqueuse à 2,5 % de matière sèche (soit 0,7g de matière sèche pour 28g de
mélange). Le cycle thermique suivi est celui rapporté par Mestres et al. (2000). Ce cycle
comprend :
- un chauffage à 35°C pendant 1 minute;
-
un chauffage de 35 à 75°C, à 6°C par minute;
-
un chauffage à 75°C pendant 2,5 minutes.
Après le chauffage, la suspension est immédiatement versée dans un godet, puis centrifugée à
3000 tours durant 15 minutes.

41

Le surnageant de poids PHS et le culot de poids PHC sont alors séparés. Ils sont ensuite
séchés à l’étuve à 105°C pendant 48 heures, puis pesés à nouveau. Soit PSS et PSC les poids
respectifs du surnageant et du culot séchés.
Les différentes mesures prises permettent de déterminer les paramètres suivants (Leach et al.,
1959) :
- la teneur en matières solubilisées (Msol) :

PSS
Msol
=

( mg / ml )
PHS
PSS

- l’indice de solubilité (S) :

100
x
PSS
S
=
(%,
bs )

0 , 7

- le pouvoir de gonflement (G) :

PHC PSC
G ( / ) =
g
g

PSC

2.2.4- Méthode d’analyses statistiques

Les résultats ont été interprétés en utilisant la méthode d’analyse de variances dans le
traitement et l’analyse des données. Le logiciel d’analyse utilisé est le Minitab.







42

3- Résultats et discussions

3.1- Evaluation comparée des technologies traditionnelles d’extraction de l’amidon de
manioc

Les quatre technologies traditionnelles sélectionnées ( Alitech , Elavagnon, Agrèma et
Persévérance ) sont évaluées d’une part à travers les opérations unitaires constitutives des
diagrammes respectifs (figures 3, 4, 5 et 6), les durées des opérations unitaires et la quantité
d’eau utilisée pour l’extraction et divers autres paramètres technologiques et d’autre part à
travers l’étude des bilans de matière, des rendements et des caractéristiques des produits
extraits.

3.1.1- Evaluation des opérations et paramètres technologiques

3.1.1.1- Les opérations unitaires

Les quatre technologies évaluées comprennent plusieurs opérations unitaires qui sont
communes (épluchage, lavage, râpage, tamisage à l’eau, décantation, essorage, émiettage et
séchage) et quelques opérations qui sont spécifiques (tamisage du refus, filtration). Au niveau
des opérations communes, les matériels utilisés et les valeurs des paramètres technologiques
mis en œuvre varient parfois d’une technologie à l’autre (figures 3,4, 5 et 6).

a- L’épluchage

Il consiste à éliminer les écorces externe et interne de la racine de manioc. Il est effectué à
l’aide d’un couteau par les productrices au niveau de toutes les unités d’extraction évaluées.
Souvent lors de cette opération, on élimine, outre les écorces externe et interne une partie du
parenchyme, ce qui engendre des pertes de matière non négligeables.

b- Le lavage

Le lavage permet d’enlever les impuretés des racines épluchées. Dans toutes les unités
étudiées, il se fait à l’aide de l’eau et de l’éponge. Celle-ci est frottée contre les racines
épluchées préalablement immergées dans l’eau. Cette opération s’effectue en une répétition à

43

Racines de manioc

Epluchage Epluchures

Lavage

Râpage (double)

Râpure

Eau Tamisage à eau Refus de tamisage

Lait d'amidon

Décantation
Surnageant
Amidon humide

Lavage superficiel

Essorage

Emiettage

Séchage

Amidon séché

Figure 3 : Diagramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc ALITECH
(Entreprise Alitech à Akassato)





44

Racines de manioc

Epluchage Epluchures
Lavage
Râpage (simple)

Râpure
Eau
Homogénéisation

Tamisage à eau Refus de tamisage

Lait d'amidon

Filtration Refus de filtration

Lait d’amidon purifié

Décantation
Surnageant
Amidon humide

Lavage superficiel

Essorage

Emiettage

Séchage

Amidon séché

Figure 4 : Diagramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc ELAVAGNON
(Groupement Elavagnon à Dogbo)

45

Racines de manioc

Epluchage

Epluchures
Lavage
Râpage
Râpure
Eau
Fermentation
Homogénéisation 1
Tamisage Refus1
Tamisage
Lait d’amidon Lait d’amidon

Filtration1 Refus 2
Lait d’amidon purifié
Décantation1
Surnageant 1
Amidon humide 1
Grattage – Lavage superficiel
Eau
Homogénéisation 2
Filtration 2 Refus 3
Décantation2
Surnageant 2
Amidon humide 2
Eau
Homogénéisation 2
Filtration 3
Décantation 3
Surnageant 3
Amidon humide 3 (purifié)
Essorage
Emiettage
Séchage
Amidon séché
Figure 6 : Diagramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc PERSEVERANCE
(Entreprise La Persévérance à Parakou)

46


Racines de manioc

Epluchage Epluchures
Lavage
Râpage

Râpure
Eau
Homogénéisation 1
Tamisage Refus 1

Lait d’amidon 1

Décantation 1
Surnageant 1
Amidon humide
Grattage – Lavage
Eau
Homogénéisation 2
Filtration Refus 2

Lait d’amidon 2

Décantation 2
Surnageant 2
Amidon humide 2 (purifié)
Grattage superficiel
Essorage
Emiettage
Séchage
Amidon séché

Figure 7 : Digramme de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc AGREMA (Groupement
Agrèma à Alédjo Partago)



47



Alitech et deux répétitions dans les autres unités, probablement dans le but de réduire les
dépenses d’eau (eau de la Société Nationale des Eaux du Bénin -SONEB). Mais, cette
limitation du nombre de lavages pourrait influencer négativement la qualité de l’amidon
extrait.

c- Le râpage

Le râpage permet de réduire la racine épluchée en pulpe fine. Il est réalisé à l’aide d’une
râpeuse munie d’un moteur électrique, en deux passages dans l’appareil, au niveau d’Alitech.
Dans les trois autres unités par contre, l’opération se fait en un seul passage dans une râpeuse
mécanique dotée d’un moteur à essence. Dans le premier cas, le double râpage permet
d’obtenir une pulpe plus fine, ce qui faciliterait et accroîtrait la libération des grains d’amidon,
davantage que dans les autres cas.

d- Le tamisage

Le tamisage se fait à l’eau et a un double objectif : entraîner les grains d’amidon par l’eau et
débarrasser le lait d’amidon obtenu des fibres et des morceaux de manioc non râpés. Au
niveau de la technologie Alitech, il est réalisé en ajoutant progressivement de l’eau à la râpure
au cours du tamisage. Au niveau des autres technologies étudiées, il est exécuté après la mise
en suspension de la râpure dans l’eau et l’homogénéisation du mélange.
La maille des tamis utilisés varie selon les technologies évaluées, entre 0,33 et 0,75 mm.

e- La décantation

Cette opération vise la séparation du lait d’amidon en deux phases : phase liquide et phase
solide. La phase solide est répartie en différentes couches successives en fonction de la taille
et du poids des particules, ce qui permet de séparer l’amidon des autres constituants solides.
La décantation est faite de manière traditionnelle au niveau de toutes les technologies en
laissant le lait d’amidon au repos dans des bassines pendant environ quatre heures.



48

f- La filtration

La filtration est exécutée au niveau de certaines technologies en deux répétitions (technologie
Elavagnon) ou en trois répétitions (technologies Agrèma et Persévérance) pour purifier le lait
d’amidon. Cette différence de traitement technologique est certainement liée aux usages
différents réservés aux produits obtenus. En effet, l’amidon Alitech est utilisé pour la
préparation de tapioca tandis que celui de la Persévérance est utilisé pour l’encollage des fils
de coton dans les industries textiles.

g- L’essorage

L’essorage permet d’extraire une partie de l’eau de l’amidon obtenu. Il se fait à l’aide d’une
toile au-dessus de laquelle on répand de la cendre sèche. L’ensemble est laissé au repos
pendant 15 à 60mn en fonction du taux d’humidité de l’amidon extrait. Pendant ce temps,
l’eau migre de l’amidon vers la cendre par le phénomène d’osmose.

h- Le séchage
Le séchage permet d’éliminer une partie de l’eau résiduelle de l’amidon humide. Il se fait soit
uniquement au soleil (cas des technologies Alitech, Persévérance et Agrèma), soit
partiellement dans un séchoir traditionnel (à 35-45°C), puis au soleil (cas de la technologie
Elavagnon)

3.1.1.2- Les durées de réalisation des opérations unitaires

Les durées d’exécution des différentes opérations unitaires des technologies étudiées ont été
déterminées. On note une différence significative au niveau de ces durées, sauf dans le cas de
l’épluchage (Tableau 8).

Le temps de lavage des racines épluchées est essentiellement fonction du nombre de lavages.
A l’entreprise Alitech, on effectue un seul lavage (en 32mn/personne/100kg de racines)
contre deux à l’unité Elavagnon (en 94mn/personne/100kg de racines).

Le type de technologie influence de manière significative la durée de râpage de la racine
épluchée. Cette durée est fonction de la puissance du moteur de la râpeuse et de son état. Au

49

niveau de l’unité Persévérance, on met plus de temps pour le râpage (35mn/100kg de racines),
ce qui est lié à l’état défectueux de la râpeuse utilisée contrairement à ce qui se passe à l’unité
Agrèma (12mn/100kg de racines) qui utilise une râpeuse toute neuve.

Les différences observées au niveau des durées de tamisage et de filtration sont liées aux
vitesses d’écoulement du lait d’amidon à travers les mailles des différents tamis et toiles
filtrantes utilisées. Plus les mailles sont grandes, moindre est le temps de tamisage et de
filtration. Ainsi, au niveau de la technologie Agrèma (maille de tamis = 0,75mm), la durée du
tamisage est de 56mn, alors qu’elle est de 98mn dans le cas de la technologie Alitech
(maille de tamis = 0,33mm) (Tableau 7)

Tableau 7 : Durée (mn/personne/100kg de racines de manioc) des opérations unitaires des
quatre technologies traditionnelles étudiées

Opérations
Technologies traditionnelles
unitaires
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma
Epluchage (NS)
110
72
106
95
Lavage (*)
32
94
105
62
Râpage (*)
23
25
35
12
Fermentation de
-
-
365
-
la râpure
Tamisage (*)
98
75
74
56
Décantation1 (*)
244
274
327
136
Filtration 1 (*)
-
78
36
58
Décantation2 (*)
-
264
254
122
Filtration 2
-
-
25
-
Décantation3
-
-
252
-
Essorage (*)
46
62
73
36
Grattage (*)
10
12
46
28
Emiettage (*)
86
66
57
76
Séchage (*)
362
263
356
386
Durée totale (*)
1011
1285
2111
1067
* = Différence significative au seuil de 5%
NS = Différence non significative au seuil de 5%.

50

La durée de sédimentation varie aussi en fonction de la technologie, ce qui s’explique par la
variation observée au niveau des bassines de décantation. Ceci engendre des différences au
niveau des hauteurs occupées par le lait d’amidon dans les diverses bassines. Ces résultats
sont similaires à ceux de Grace (1996) qui a montré que la durée de décantation varie en
fonction du trajet parcouru par les particules en solution et le pH de la solution.

Par ailleurs, la durée d’essorage dépend d’une part, de la teneur en eau et de l’épaisseur de la
couche d’amidon obtenue après décantation et d’autre part, du degré d’humidité de la cendre
utilisée. Dans le cas de la technologie Agrèma, elle est faible (36mn). Ceci s’explique par la
faible couche de l’amidon extrait et le faible taux d’humidité de la cendre utilisée (en raison
des conditions climatiques).

De même, la durée de séchage semble liée au taux d’humidité de l’amidon obtenu après
essorage et aux conditions climatiques. Un bon ensoleillement accroît la vitesse de séchage
solaire et permet de réduire le temps à y consacrer. La faible durée de séchage observée dans
le cas de la technologie Elavagnon s’explique par le fait que l’amidon est séché d’abord dans
un séchoir traditionnel à 35-40°C avant d’être mis à sécher au soleil.

La durée globale de l’extraction de l’amidon de manioc varie en fonction des nombres de
lavage, de filtration et de décantation. Plus le nombre de filtration est élevé, plus la durée
globale d’extraction est grande. C’est le cas de la technologie Persévérance (2111mn). Par
contre, au niveau de la technologie Alitech, où il n’existe pas de filtration, cette durée est deux
fois plus faible (1011 mn).

3.1.1.3- Les quantités d’eau utilisée au cours de l’extraction

Les quantités d’eau utilisée pour le lavage, le tamisage et la filtration ont été évaluées au
niveau des quatre technologies étudiées (Tableau 8). Elles varient de façon significative d’une
technologie d’extraction à une autre.

51

Tableau 8 : Quantité d’eau utilisée (en l/100kg de racines de manioc) au cours de l’extraction
d’amidon


Technologies traditionnelles
Moyenne
Etapes
« Alitech »
« Elavagnon » « Persévérance »
« Agrèma »
Lavage (*)
35,1d
44c
112a
83b
68,5 ± 29,1
Tamisage 1(*)
84,8a
64c
73b
74b
73,9 ± 6,9
Filtration 1
_
50
-
-
50 ± 0
Filtration 2
-
-
60,3
46,7
53,5 ± 13,6
Filtration 3
-
-
45,4
-
45,4 ± 0
Total (*)
119,9d
158c
290,7a
203,7b
192,8 ± 0
*=Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

Pour le lavage, la quantité d’eau utilisée varie entre 35 et 112 litres pour 100 kg de racines de
manioc. Cette variation est liée à la variation du nombre de lavages des racines épluchées :
l’unité Alitech utilise moins d’eau (environ 35,1l) et effectue un seul lavage, contrairement
aux autres technologies qui en font deux (avec 44 à 112l d’eau).

La faible consommation d’eau pour le lavage (44 litres/100kg de racines) au niveau de la
technologie Elavagnon s’explique par l’usage de la même eau pour deux voire trois lavages
en raison de la rareté d’eau dans la région.

L’eau est par ailleurs fortement utilisée pour les opérations de tamisage (64 à 85l/100kg de
racines) et de filtration (45 à 60l/ 100kg de racines). Ainsi, la quantité totale d’eau utilisée
reste très importante et varie de 120 (technologie Alitech) à 291litres (technologie
Persévérance). L’extraction de l’amidon de manioc est donc grande consommatrice d’eau. La
quantité totale d’eau utilisée est d’autant plus importante que le nombre de filtrations est
élevé. C’est ce qui explique la quantité importante d’eau (environ 291 litres/100kg de
racines) utilisée par la technologie Persévérance.




52

3.1.2- Evaluation des bilans de matière et des rendements

Les pertes de matière enregistrées aux différentes étapes et les rendements en amidon,
exprimés par rapport à la racine entière (base sèche), des technologies d’extraction étudiées
ont été évaluées tant en milieu réel qu’en milieu contrôlé. De même, le taux d’extraction de
l’amidon (exprimé par rapport à l’amidon contenu dans la racine) a été déterminé dans les
deux cas.

3.1.2.1- Evaluation des bilans de matière et des rendements en milieu réel

Les pertes de matière au cours de l’extraction de l’amidon de manioc ainsi que la teneur en
amidon du refus de tamisage ont été évaluées (Tableau 9).

Les résultats obtenus révèlent qu’il n’y a aucun effet significatif de la technologie, ni sur les
taux de pertes de matière enregistrées au niveau des principales étapes (épluchage, râpage et
tamisage) (Tableau 9), ni sur le rendement de l’extraction (Figure 7).

A cause de la rareté de la variété BEN 86052 dans les différentes régions d’étude des
technologies, deux variétés ont été utilisées pour l’évaluation en milieu réel. Ceci pourrait
justifier l’absence de différences significatives au niveau des résultats obtenus (Brabet 1996).

A l’épluchage, les pertes de matière s’élèvent à 30,6% (bs) et sont constituées essentiellement
des écorces externe et interne des racines. Celles-ci sont moins importantes que celles
rapportées par Goussanou (2003). Les pertes au râpage et au tamisage sont respectivement de
3,7% et 34,6% (bs). Ces résultats sont similaires à ceux de Hongbété (2004) qui sont
respectivement de l’ordre de 3,5% et 35,8% (bs).









53

Tableau 9 : Pertes de matière (en %, bs) au cours de l’extraction de l’amidon de manioc en
milieu réel.


Technologies traditionnelles
Moyenne
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma

Pertes à l’épluchage (NS)
33,3
29,3
30,2
29,4
30,6 ± 1,9
Pertes au râpage (NS)
4,8
3
3,1
3,9
3,7 ± 0,8
Pertes au tamisage (refus) (NS)
34,6
33,7
34,2
35,8
34,6 ± 0,9
Pertes à la filtration (*)
-
3,4b
4,5a
3,7b
3,9 ± 2,0
Pertes totales (NS)
72,7
69,4
72
72,8
71,7 ± 1,6
Teneur en amidon du refus (*)
50,8a
49b
42,4c
41,9c
46 ± 3,3
NS= Non significatif au seuil de 5% ; *=Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

Par ailleurs, on note une influence significative (p<0,05) du facteur technologique sur les
pertes au cours de la filtration. Ces pertes sont relativement élevées dans le cas de la
technologie Persévérance, ce qui s’explique par le nombre de filtrations plus important (trois
filtrations). Par contre, ces pertes sont comparables dans le cas des technologies Elavagnon et
Agrèma qui pratiquent deux filtrations.
Aux termes du processus d’extraction, les pertes totales s’élèvent à 71,7% (bs) en moyenne au
niveau des technologies étudiées.

54

40
35
30
25
)
t
s

(
%

Rendement en amidon (%, bs)
e
n
20
e
m

Taux d'extraction (%, ba)
d
e
n
R
15
10
5
0
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma
Technologies traditionnelles

Figure 7 : Influence de la technologie sur les rendements en amidon extrait (essai en milieu
réel)
Ainsi, le rendement moyen en amidon est de 29,1% (bs). Ce rendement est supérieur à celui
déterminé par Goussanou (2003), qui est de l’ordre de 25% (bs).

Le taux d’extraction (pourcentage d’amidon extrait par rapport à l’amidon total contenu dans
les racines) est par contre influencé de façon significative (p<0,05) par les technologies
pratiquées. La technologie Agrèma semble plus efficace que les autres technologies : son
taux d’extraction est égal à 35,3% (ba) contre 32,3 à 34,9% (ba) dans le cas des autres
technologies. Cette différence observée provient probablement des différences au niveau de la
pureté des amidons et des mailles des tamis utilisés pour l’extraction. Dans les unités Alitech
et Agrèma, on utilise en effet, des tamis de mailles respectives de 0,33 et 0,75 mm. Plus la
taille des mailles est grande, plus les grains d’amidon auront de facilité à traverser le tamis et
plus le taux d’extraction sera élevé.


55

La différence observée au niveau des taux d’extraction peut être aussi liée aux variétés et à
l’âge des racines de manioc. Deux variétés de manioc ont été utilisées (TMS 30572 et BEN
86052) dont les âges varient entre 12 et 18 mois. En effet, l’âge des racines influence
beaucoup leurs aptitudes à la transformation, notamment à l’extraction de l’amidon (Muchnik
et Vinck, 1984).
La teneur en amidon du refus est influencée de manière significative (p<0,05) par la
technologie utilisée. Les refus issus des technologies Persévérance et Agrèma ont des teneurs
en amidon plus faibles (respectivement 42,4 et 41,9 %) que celles des refus obtenus au niveau
de Alitech (50,8%, bs). Ceci explique le faible taux d’extraction de l’amidon enregistré au
niveau de la technologie Alitech et la relative importance du taux d’extraction au niveau de la
technologie Agrèma. Dans tous les cas, on observe que les taux résiduels d’amidon dans les
refus ne sont pas négligeables.

3.1.2.2- Evaluation des bilans de matière et des rendements en milieu contrôlé

Les pertes de matière et la teneur en amidon du refus ont été déterminées (Tableau 10) de
même que les rendements des technologies étudiées (figure 8).

Comme l’ont démontré les essais en milieu réel, les travaux en milieu contrôlé révèlent que le
facteur technologique n’influence ni les pertes à l’épluchage, au râpage, au tamisage, ni le
rendement en amidon extrait. Les résultats obtenus (pertes à l’épluchage, au râpage et au
tamisage, rendements) sont quasiment identiques à ceux enregistrés en milieu réel (Tableau
10, Figure 8).

Un effet significatif du facteur technologique a été par contre observé au niveau des pertes à
la filtration. Ces pertes sont élevées au niveau de la technologie Persévérance, ce qui confirme
les résultats trouvés précédemment.

De même, on note un effet significatif du même facteur sur la teneur en amidon du refus.
Les refus des technologies Agrèma et Persévérance renferment les plus faibles teneurs en
amidon. Ces résultats expliquent les rendements élevés observés au niveau de ces
technologies.



56

Tableau 10 : Pertes de matière (%, bs) au cours de l’extraction de l’amidon de manioc en
milieu contrôlé

Technologies traditionnelles
Moyenne
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma

Pertes à l’épluchage (NS)
33,2
32,9
31,9
33,1
32,8 ± 0,6
Pertes au râpage (NS)
3,7
3,1
2,8
3,6
3,3 ± 0,4
Pertes au tamisage (refus) (NS)
30,3
31,8
32,4
31,5
31,5 ± 0,9
Pertes à la filtration (*)
5,2c
6,9c
11,5a
8,8b
8,1 ± 2,7
Pertes totales (NS)
72,4
74,7
78,6
77
75,7 ± 2,7
Teneur en amidon du refus (*)
50,5a
49,4a
43,4b
41,5c
46,2 ± 1,3
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

Le rendement moyen en amidon extrait avec les technologies traditionnelles évaluées est de
28,3% (bs). Il est supérieur à celui trouvé rapporté par Goussanou (2003).

40
35
30
) 25
t
s

(
%

n
Rendement en amidon (%, bs)
e 20
m
e

Taux d'extraction (%, ba)
d
n
e
R
15
10
5
0
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma
Technologies traditionnelles
Figure 8 : Influence de la technologie sur les rendements en amidon extrait (essais en milieu
contrôlé)

57

Tout comme en milieu réel, on note un effet significatif (p<0,05) du facteur technologique sur
le taux d’extraction (base amidon). La technologie Agrèma a fourni le meilleur taux
d’extraction (35,8%, ba) alors que la technologie Alitech a fourni le plus faible taux (33,3%,
ba). Ces résultats enregistrés en milieu contrôlé, notamment au niveau de la technologie
Agrèma, confirment ceux obtenus en milieu réel.

3.1.3- Evaluation des caractéristiques physico-chimiques des produits extraits

La qualité des produits extraits a été évaluée à travers leur composition chimique (teneurs en
amidon et en fibres, acidité titrable), leur couleur et leurs caractéristiques rhéologiques.

3.1.3.1- La composition chimique des produits extraits

a- Les teneurs en amidon et en fibres des produits extraits

Les teneurs en amidon et en fibres des amidons extraits sont exprimées en pourcentage par
rapport à l’amidon extrait (base sèche) (Tableau 11). L’analyse de variance a montré un effet
significatif du facteur technologique sur la teneur en fibres des amidons obtenus en milieux
réel et contrôlé.

Tableau 11 : Teneurs en amidon et en fibres (%, bs) des amidons extraits


Technologies traditionnelles Moyenne
Milieu d’étude
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma

Milieu réel





Teneur en amidon (*)
97,5c
98,7b
99,2a
98,8b
98,7 ± 0,2
Teneur en fibres (*)
1,4a
0,4b
0,3b
0,5b
0,7 ± 0,1
Milieu contrôlé





Teneur en amidon (*)
97,8c
98,7bc
99,5a
99ab
98,8 ± 0,4
Teneur en fibres (*)
1,4a
0,2b
0,1b
0,2b
0,5 ± 0,2
* =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »


58

En milieu réel, l’amidon issu de la technologie Persévérance est moins riche en fibres (0,3%,
bs) et présente la teneur en amidon la plus élevée (99,2%, bs) tandis qu’on observe des
résultats nettement mois intéressants avec la technologie d’Alitech (respectivement 1,4 et
97,5%). Cette teneur faible en fibres de l’amidon de la technologie Persévérance serait
favorisée par les trois filtrations réalisées sur le tamisat, qui ont permis d’éliminer une partie
importante des impuretés contenues dans l’amidon extrait. Quant à la teneur élevée en fibres
de l’amidon obtenu à partir de la technologie Alitech, elle serait due à l’inexistence de
filtration dans son diagramme de production.

En milieu contrôlé, les mêmes tendances ont été observées. L’amidon de la technologie
Persévérance est plus riche en amidon (99,5%, bs) et plus pauvre en fibres (0,1%, bs). Ces
résultats confirment ceux obtenus en milieu réel et attestent de la relative pureté de l’amidon
issu de la technologie sus-indiquée.

b- L’acidité des produits extraits

Le pH et l’acidité titrable de la râpure, de l’amidon humide et de l’amidon séché, prélevés au
niveau des quatre technologies évaluées, ont été déterminés (Tableau 12).

Tableau 12 : Evolution de l’acidité titrable (AT, exprimée en % d’acidité lactique) et du pH
pendant l’extraction de l’amidon de manioc au niveau des technologies traditionnelles
étudiées.

Moyenne
Technologies traditionnelles
Produits
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma
Râpure





pH (NS)
6,3
6,2
6,1
6,2
6,2 ± 0,1
AT (%, bs) (NS)
0,3
0,2
0,3
0,3
0,3 ± 0,0
Amidon humide





pH (*)
5,9a
5,3b
4,3c
4,9bc
5,1 ± 0,1
AT (%, bs) (*)
0,3c
0,4b
0,5a
0,4b
0,4 ± 0,0
Amidon séché





pH (*)
4,9a
4,8a
4,1b
4,7a
4,6 ± 0,1
AT (%, bs) (*)
0,4c
0,4c
0,6a
0,5b
0,5 ± 0,0

59

NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

En moyenne, le pH diminue de 6,2 à 4,6, tandis que l’acidité titrable augmente de 0,3 à 0,5 au
cours du processus d’extraction de l’amidon de manioc (Figure 9). Ces évolutions du pH et de
l’acidité titrable confirment les résultats de Hongbété (2004) et indiquent l’effectivité d’un
processus de fermentation pendant l’extraction.

La technologie a un effet significatif (p<0,05) sur le pH et l’acidité titrable de l’amidon
humide et de l’amidon séché. L’amidon issu de la technologie Persévérance est plus acide
(pH= 4,1 et AT= 0,6%) que tous les autres types d’amidon étudiés. Cette acidité plus élevée
au niveau de l’amidon de la technologie Persévérance serait due à une fermentation plus
poussée du produit, en raison de ce que la durée du processus d’extraction correspondant est
environ deux fois plus longue que celle des autres (environ 36 heures).
7
0,6
6
0,5
5
0,4
l
e

4
b
a

pH
H

t
i
t
r

p
0,3
i
t
é

Acidité titrable
3
c
i
d

A
0,2
2
0,1
1
0
0
Râpure
Amidon humide
Amidon séché
Etapes

Figure 9 : Evolution du pH et de l’acidité titrable des produits au cours de l’extraction de
l’amidon de manioc par les technologies traditionnelles étudiées.

60

c- La couleur des produits extraits

L’évolution de la couleur des produits au cours de l’extraction de l’amidon de manioc a été
étudiée (Tableau 13). Au niveau des différentes technologies évaluées, en passant de la râpure
à l’amidon séché, la luminance augmente de 83,2 à 97,3 (valeurs moyennes) tandis que la
différence de couleur par rapport à la céramique blanche diminue de 23,5 à 5,1. Par
conséquent, le produit traité devient de plus en plus blanc. Ceci s’explique par une
purification progressive du produit en cours d’extraction.

L’analyse de variance révèle une influence significative du facteur technologique sur le ∆E
(différence de couleur par rapport à la céramique blanche de référence) des amidons humides
et séchés obtenus. « L’amidon Persévérance » est le plus blanc (∆E=3,7) de tous les produits,
alors que l’amidon Alitech est le moins blanc. La blancheur de l’amidon Persévérance
s’explique par le nombre élevé de filtrations réalisées qui ont permis d’éliminer plus
d’impuretés.

Tableau 13 : Evolution de la couleur des produits au cours de l’extraction de l’amidon de
manioc


Technologies traditionnelles
Moyenne
Produits
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma
Râpure humide




L∗ (*)
84,3a
83,4a
82,8b
82,4b
83,2 ± 0,2
b∗ (*)
14,6a
14,8a
13,7b
13,9b
14,3 ± 0,1
∆E (NS)
23
24
23,5
23,5
23,5 ± 0,4
Amidon humide




L∗ (*)
90,7c
92,3b
97,8a
97,4a
94,6 ± 0,1
b∗ (*)
2,9a
0,1c
0,3bc
0,6b
1,0 ± 0,1
∆E (*)
11,2a
9,1b
5,3c
6c
7,9 ± 0,1
Amidon séché





L∗ (*)
95c
97,9b
98,5a
97,9b
97,3 ± 0,1
b∗ (*)
1,6a
0,1c
0,3c
0,4bc
0,6 ± 0,6
∆E (*)
7a
5,4b
3,7c
4,2bc
5,1 ± 0,1
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

61

3.1.3.2- Les caractéristiques rhéologiques des produits extraits

a- Solubilité et pouvoir de gonflement des produits extraits

Le pouvoir de gonflement et l’indice solubilité des amidons extraits ont été évalués (Tableau
14). L’analyse de variance ne révèle aucun effet significatif sur la teneur en matière
solubilisée et l’indice de solubilité des produits.

L’indice de solubilité moyen (9,2%, bs) des amidons extraits du manioc est supérieur à celui
de l’amidon de pomme de terre (7,3% ; Azokpota, 1999), ce qui serait dû à leurs différences
teneurs en amylose et amylopectine.

Tableau 14 : Solubilité et gonflement des amidons extraits par les technologies traditionnelles


Technologies traditionnelles
Moyenne
Caractéristiques évaluées
Alitech
Elavagnon Persévérance Agrèma
Teneur
en
matière
solubilisée
(mg/ml) (NS)
0,02
0,01
0,004
0,003
0,01 ± 0,0
Indice de solubilité (%, bs) (NS)
9, 5
9,2
8,9
9,1
9,2 ± 1,1
Pouvoir de gonflement (g/g) (*)
28,5c
30,8b
32a
30,6b
30,1 ± 0,8

NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

Par contre, on note un effet significatif de la technologie sur le pouvoir de gonflement des
amidons extraits. Ce paramètre augmente lorsque l’amidon devient plus pur. L’amidon issu de
la technologie Persévérance, moins riche en impuretés, possède le pouvoir de gonflement le
plus élevé (32g/g). Le pouvoir de gonflement des amidons étudiés varie entre 28,5 et 32g/g.
Le gonflement moyen (30,1g/g) obtenu est similaire à celui rapporté par Mestres (1986).






62

b- Température d’empesage et viscosités apparentes des produits extraits

La technologie n’a pas d’effet significatif sur la température d’empesage des amidons extraits
(Tableau 15). La température moyenne d’empesage des amidons étudiés avoisine 70°C. Elle
est analogue à celle rapportée par Padonou et al. (2005).

Tableau 15 : Température d’empesage et viscosités apparentes des amidons extraits

Technologies traditionnelles
Moyenne
Caractéristiques évaluées
Alitech
Elavagnon
Persévérance
Agrèma
Température d’empesage





(°C) (NS)
68,1
70,72
70,08
70,08
69,74 ± 0,1
Viscosité maximale (uRVA) (*)
99,55d
159,54b
168,59a
147,59c
143,81 ± 2
Viscosité début 95 (uRVA) (*)
65,67c
112,13b
153,08a
107,96b
109,71 ± 2
Viscosité fin 95 (uRVA) (*)
36,54d
66,96b
80a
58c
60,37 ± 1,5
Viscosité finale (uRVA) (*)
51,25d
104,25b
132,13a
94,66c
95,57 ± 2,2
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

Par contre, les différentes viscosités sont influencées de manière significative par le facteur
technologique. L’amidon Persévérance, plus pur, présente les viscosités les plus élevées
(Vmax=168,6 uRVA et Vfin= 132,1 uRVA). Le produit Alitech, qui est le moins pur de tous
les amidons étudiés, présente les viscosités les moins élevées (Vmax =99,6 uRVA et Vfin=
51,3 uRVA). Les valeurs élevées des viscosités observées au niveau de l’amidon
« Persévérance » s’expliquent donc par sa relative pureté. Lorsque l’amidon pur est soumis à
une température élevée, en excès d’eau, sa structure granulaire disparaît progressivement et
l’amylose, préférentiellement solubilisé, diffuse hors du grain. Ceci conduit à une
augmentation de la viscosité de la suspension et à la formation d’un empois constitué de
fantômes de granules et de macromolécules (Champenois, 1994 ; Nago, 1997).

3.2- Optimisation de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc

Aux termes de l’évaluation des technologies traditionnelles d’extraction de l’amidon de
manioc, il apparaît que les procédés « Persévérance » et « Agrèma » sont les plus

63

performants. Par ailleurs, certaines opérations unitaires telles que le râpage, le tamisage, le
râpage du refus et les filtrations se révèlent déterminantes dans l’obtention d’un bon
rendement à l’extraction et d’un produit de qualité. Ces différents résultats et constats ont été
exploités pour l’optimisation de la technologie d’extraction de l’amidon de manioc.

3.2.1- Développement d’une technologie optimisée

La technologie optimisée consiste à râper deux fois successivement les racines épluchées et
une fois le refus issu du premier tamisage. La râpure et le refus râpé sont tamisés à l’aide d’un
tamis de maille 0,75 mm (figure 10). Elle est constituée de plusieurs opérations unitaires, les
unes classiques, les autres spécifiques. En particulier, on y distingue les opérations ci-après :

Double râpage

Il consiste à faire passer deux fois les racines épluchées dans la râpeuse mécanique. Ceci
conduit à l’obtention d’une râpure plus fine, ce qui permettra de libérer plus de grains
d’amidon.

Râpage du refus

Le refus obtenu après tamisage de la râpure est râpé de nouveau pour briser les cellules qui
sont encore intactes. Ceci permettra de libérer les grains d’amidon contenus dans le refus.

Tamisage du refus râpé

Il consiste à tamiser le refus râpé à l’aide d’un tamis de maille 0,75mm. Le lait d’amidon
obtenu est mélangé avec celui précédemment obtenu à partir du tamisage de la râpure.








64


Racines

Epluchage Epluchures
Lavage
Double râpage

Râpure

Eau Tamisage Refus du tamisage
(maille = 0,75mm)
Râpage

Tamisage Refus

Lait d’amidon 1 lait d’amidon

Filtration 1 Résidus 1
Décantation 1
Surnageant 1
Eau Amidon humide 1

Lait d’amidon 2

Filtration 2 Résidus 2

Décantation 2
Surnageant 2
Amidon humide 2

Essorage
Séchage

Amidon séché

65

Figure 10 : Diagramme de la technologie optimisée d’extraction de l’amidon de manioc
Dans le but de tester l’efficacité de la technologie optimisée, des essais ont été réalisés et les
résultats comparés à ceux obtenus avec la meilleure des technologies traditionnelles étudiées.
Cette comparaison est faite en se basant sur les taux d’extraction et les caractéristiques
physico-chimiques et rhéologiques des amidons extraits (Tableau 16).
Les amidons issus des deux technologies ont des teneurs en amidon et des caractéristiques
rhéologiques semblables.
Par contre, on note une différence significative entre les deux technologies au niveau du taux
d’extraction ainsi qu’au niveau des caractéristiques chimiques (teneur en fibres, pH et acidité
titrable) et physiques de l’amidon (L*, ∆E, b*). L’amidon de la technologie optimisée
(∆E=5,4) est plus blanc que celui de la technologie Persévérance (∆E=5,9). De plus, la
technologie optimisée donne le meilleur taux d’extraction (42,5%, ba) comparativement à
celui de la technologie Persévérance (34,9%, ba). En effet, la technologie optimisée contribue
à l’accroissement du taux d’extraction et l’amélioration de la caractéristique physique
(couleur) de l’amidon extrait.



















66

Tableau 16 : Etude comparée de la technologie optimisée et de la technologie Persévérance



Caractéristiques des amidons extraits
Technologies
Taux
Teneur
Teneur
pH
Acidité
Matière
Indice
Pouvoir de
Couleur
solubilisée
de
gonflement
d’extraction
en
en fibres
titrable
((µg/ml)
solubilité
(g/g)
(%, ba)
amidon
(%, bs)
(%, bs)
(%, bs.)
L*
a*
E
(%, bs)
Technologie
34,9
99,4
0,2
4,1
0,6
0,004
8,9
32
93,5
0,3
5,9
Persévérance
Technologie
42,5
99,2
0,4
5,4
0,4
0,005
8,7
29,6
98,5
0,4
5,4
Optimisée












67

3.2.2- Influence de quelques paramètres technologiques

En prenant comme base technologique le procédé amélioré décrit ci-dessous, il a été procédé
à l’étude de l’influence de deux paramètres (modalité d’épluchage, taille des mailles du tamis)
sur les performances de cette technologie.

3.2.2.1- Influence de la modalité d’épluchage

a- Influence sur les bilans de matière et les rendements

Les pertes de matière et la teneur en amidon du refus après tamisage ont été déterminées
(Tableau 17) suivant les modalités d’épluchage appliquées.

Tableau 17 : Influence de la modalité d’épluchage sur les pertes en matière et la teneur en
amidon du refus.


Epluchage complet
Epluchage partiel
Moyenne
Caractéristiques
0,25 mm
0,50 mm
0,75 mm
1,00
0,25 mm
0,50 mm
0,75
1,00 mm
Epluchage
Epluchage

mm
mm
complet
partiel
Pertes (%, bs)










Pertes
à










l’épluchage
(%,










bs)
22,1
19,2
20,1
20,1
7,7
8,6
7,7
8,7
20,4 a
8,2 b
Pertes au râpage










(%, bs)
3,3
2,8
2,4
2,2
5,9
6,5
5,5
5,1
3,2
5,8
Pertes au tamisage










(refus) (%, bs)
35,5
34,4
33,7
31,4
45,8
42
40,6
40
34,5 b
41,9a
Pertes
à
la










filtration (%, bs)










4,8
4,7
6,5
7,4
6,1
6,6
7,7
8,1
5,9 a
7,1b
Pertes totales (%,










bs)
65,7
64,1
63,7
62,1
65,5
63,7
61,5
60,9
63,9
62,9
Teneur
en










amidon du refus










(%, bs)
45,4
44
40,8
38
45
44,6
40,7
38,1
42,1
42,1
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

L’analyse de variance a révélé un effet significatif du facteur étudié (modalité d’épluchage)
sur les pertes à l’épluchage, au tamisage et à la filtration.
Les pertes à l’épluchage, dans le cas de l’épluchage partiel, sont environ trois fois plus faibles
(8,2%, bs) comparativement à celles enregistrées dans le cas de l’épluchage complet (20,4%,
bs). Cette différence s’explique par le fait que l’épluchage partiel consiste en l’enlèvement de
l’écorce externe qui représente 0,5 à 2% (bs) de la racine entière (Grace, 1977). Cette

68

réduction des pertes de matière pourrait permettre de réduire les pertes d’amidon dues à
l’élimination de l’écorce interne et à l’enlèvement d’une partie du parenchyme.
Les pertes importantes observées au tamisage et à la filtration dans le cas de l’épluchage
partiel (41,9%, bs) s’expliquent par la présence, dans le refus, d’une proportion importante de
fragments de l’écorce interne qui, selon Grâce (1996), représente 8 à 15% (bs) du poids de la
racine. Par ailleurs, l’écorce externe est très riche en fibres dont une portion importante
pourrait passer au travers des mailles du tamis. Cette portion de fibres sera éliminée en grande
partie lors de la filtration, ce qui explique le fort taux de pertes enregistrées.

La modalité d’épluchage influence significativement le rendement en amidon et le taux
d’extraction qui sont plus élevés dans le cas de l’épluchage partiel (respectivement 37,2%, bs
et 42,9%, ba ; figure 11). Ces valeurs élevées observées au niveau de l’épluchage partiel
s’expliquent d’une part par la réduction des pertes de parenchyme (au cours de l’épluchage) et
d’autre part, par l’extraction d’une partie de l’amidon contenu dans l’écorce interne.

44
42
40
)
t
s

(
%

n
Rendements en amidon (%, bs)
e 38
m
e

Taux d'extraction (%, ba)
d
n
e
R

36
34
32
Epluchage complet
Epluchage partiel
Modalité d'épluchage

Figure 11 : Influence de la modalité d’épluchage sur le rendement et le taux d’extraction de
l’amidon


69

b- Influence sur les caractéristiques physico-chimiques des produits extraits

La modalité d’épluchage n’a aucun effet significatif sur les caractéristiques des produits
extraits (Tableau 18).

Le pH, l’acidité titrable, les teneurs en fibres et en amidon et la couleur des produits extraits
sont similaires dans les deux cas d’épluchage.

Tableau 18 : Influence de la modalité d’épluchage sur les caractéristiques physico-chimiques
des produits extraits.

Caractéristiques
physico-chimiques
Modalité d’épluchage
des produits extraits
Epluchage complet
Epluchage partiel
Teneur en amidon (%, bs) (NS)
99,5
99,3
Teneur en fibres (%, bs) (NS)
0,4
0,4
pH (NS)
5,4
5,4
AT (%, bs) (NS)
0,3
0,4
Couleur


L* (NS)
93,6
93,8
b* (NS)
1,1
0,8
∆E (NS)
6,0
5,8
NS = Non significatif au seuil de 5%

c- Influence sur les caractéristiques rhéologiques des produits extraits

La teneur en matière solubilisée, l’indice de solubilité et le pouvoir de gonflement ne sont pas
influencés par la modalité d’épluchage (Tableau 19).
Le pouvoir de gonflement et l’indice de solubilité des produits extraits dans ces deux modes
d’épluchage étudiés, sont similaires. Ceci s’explique probablement par la similitude observée
précédemment au niveau du degré de pureté des produits (tableau 18).





70

Tableau 19 : Influence de la modalité d’épluchage sur l’indice de solubilité et le pouvoir de
gonflement des produits extraits.

Caractéristiques des produits extraits
Modalité d’épluchage
Epluchage complet
Epluchage partiel
Teneur en matière solubilisée (µg/ml)


(NS)
0,003
0,004
Indice de solubilité (%, bs) (NS)
9,2
8,6
Pouvoir de gonflement (g/g) (NS)
30,7
29,6
NS = Non significatif au seuil de 5%

Par contre, la modalité d’épluchage a un effet significatif sur les viscosités apparentes des
amidons extraits (V95d, V95f, Vfin) (Tableau 20). Ces viscosités sont plus élevées au niveau
de l’amidon issu de l’épluchage complet (V95d = 161,1 uRVA, V95f = 83,9 uRVA et Vfin =
150,4 uRVA). Ceci est probablement lié au degré de pureté de cet amidon (teneur en amidon
=99,5%, bs).
Les températures d’empesage des deux types d’amidon sont toutefois quasiment identiques
(environ 67°C).

Tableau 20 : Influence de la modalité d’épluchage sur la température d’empesage et les
viscosités apparentes des produits
Caractéristiques rhéologiques
Modalité d’épluchage
des produits extraits
Epluchage complet
Epluchage partiel
Température d’empesage (°C) (NS)
67,4
66,8
Viscosité maximale (uRVA) (NS)
166,7
165,6
Viscosité début 95 (uRVA) (*)
161,1a
153,9b
Viscosité fin 95 (uRVA) (*)
83,9a
78,6b
Viscosité finale (uRVA) (*)
150,4a
142,8b
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »




71

3.2.2.2- Influence de la taille des mailles du tamis
a- Influence sur les bilans de matière et les rendements

Les pertes à l’épluchage sont relativement faibles (en moyenne 14,1%, bs) comparativement à
celles enregistrées au niveau des technologies traditionnelles (32,8%, bs). Cette différence
s’explique par la réduction des pertes de parenchyme.

Les pertes de matière au cours du tamisage et des filtrations ainsi que la teneur en amidon du
refus sont influencées par la taille des mailles du tamis (Tableau 21).

Les pertes au tamisage diminuent de 39,7 à 35,7% (bs), tandis que celles enregistrées pendant
les filtrations augmentent de 4,5 à 7,8% (bs) lorsque la taille des mailles du tamis augmente
de 0,25 à 1,00 mm. Cette diminution des pertes au tamisage est probablement liée à la facilité
que les particules (grains d’amidon et fibres) ont à traverser les mailles de plus en plus
grandes (Grace, 1977).

Tableau 21 : Influence de la taille des mailles du tamis sur les pertes de matière et la teneur
en amidon du refus.


Taille des mailles du tamis

0,25 mm
0,50 mm
0,75 mm
1,00 mm
Pertes à l’épluchage (%, bs)




(NS)
14,2
13,9
13,9
14,4
Pertes au râpage (%, bs) (NS)
4,6
4,7
4,0
3,7
Pertes au tamisage (%, bs) (*)
39,7a
38,2b
37,2c
35,7d
Pertes à la filtration (%, bs) (*)
4,5d
5,7c
7,1b
7,8a
Pertes totales (%, bs) (NS)
63
62,5
62,2
61,6
Teneur en amidon du (refus)




(%, bs) (*)
45,2a
44,3b
40,8bc
38,1c
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

L’augmentation des pertes de matière au cours des filtrations, lorsque la taille des mailles
s’accroît, s’explique par l’élimination d’une proportion importante des fibres ayant traversé

72

les mailles du tamis au cours du tamisage. Ceci vient confirmer la diminution des pertes
observée au tamisage.

Les pertes totales enregistrées au cours du processus d’extraction s’élèvent en moyenne à
62,3% (bs). Elles sont faibles, comparativement à celles trouvées dans le cas des technologies
traditionnelles (71,7%, bs). Ceci s’explique par des pertes plus faibles enregistrées à
l’épluchage (14,1%, bs).

On note, par ailleurs, un effet significatif de la taille des mailles du tamis sur la teneur en
amidon du refus. La faible teneur en amidon du refus (38%, bs), observée dans le cas de la
maille de 1mm, est liée à la facilité que les grains d’amidon (libérés au cours du râpage) ont
pour passer à travers les mailles du tamis concerné.

L’analyse de variance a révélé que la taille des mailles du tamis influence de façon
significative le rendement et le taux d’extraction de l’amidon (Figure 12).
50
45
40
35
) 30
t
s

(
%

Rendements en amidon (%, bs)
n
e
25
m
T aux d'extraction (%, ba)
e
d
n
20
e
R

15
10
5
0
0,25 mm
0,50 mm
0,75 mm
1,00 mm
Taille s de s maille s du tamis

Figure 12 : Influence de la taille des mailles du tamis sur le rendement et le taux d’extraction
de l’amidon
Le rendement en amidon et le taux d’extraction augmentent (respectivement de 33,7 à 39,1%,
bs et de 39 à 45%, ba) lorsque la maille du tamis passe de 0,25 à 1,00 mm. Ainsi, les taux
d’extraction les plus élevés sont enregistrés avec les mailles 1mm (45%, ba) et 0,75 mm

73

(43,4%, ba). Par conséquent, les tamis de grandes mailles favorisent le passage des grains
d’amidon et l’extraction du produit (Grace, 1996).

Les rendements obtenus dans tous les cas sont supérieurs à ceux des technologies
traditionnelles. Ils sont également plus élevés que ceux rapportés par Goussanou (2003) et
Hongbété (2004). Cette amélioration du rendement à l’extraction de l’amidon est
probablement liée à l’effet combiné de plusieurs facteurs, à savoir :
- le double râpage de la racine épluchée qui permet d’obtenir une râpure plus fine ;
selon Grace (1977) et Cecil (1998), la finesse de la râpure accroît le rendement en amidon de
manioc ;
- l’opération de râpage du refus (obtenu après tamisage de la râpure) qui permet
certainement de libérer les grains d’amidon emprisonnés dans les cellules végétales non
dégradées pendant le râpage de la racine épluchée ;
- la taille des mailles des tamis : plus elle est grande, plus elle facilite le passage des
grains d’amidon durant le tamisage de la râpure et du refus râpé.

b- Influence sur les caractéristiques physico chimiques des produits extraits

Les teneurs en amidon et en fibres, le pH, l’acidité titrable et la couleur des amidons extraits
ont été déterminés (Tableau 22).
La taille des mailles du tamis a un effet significatif sur les teneurs en fibres des amidons
extraits. La teneur en fibres la plus élevée s’observe avec le tamis de maille 1,00mm. Par
conséquent, un tamis à grandes mailles laisse passer plus de fibres, ce qui conduit à la
présence dans le lait d’amidon, d’une quantité importante de fibres, (Chuzel, 1995) dont
l’élimination n’est pas complète au cours des filtrations.










74

Tableau 22 : Influence des tailles des mailles du tamis sur les caractéristiques physico-
chimiques des produits extraits

Caractéristiques physico-
Taille des mailles du tamis
chimiques des produits
0,25 mm
0,50 mm
0,75 mm
1,00 mm
extraits
Teneur en amidon (%, bs) (NS)
99,5
99,5
98,9
98,7
Teneur en fibres (%, bs) (*)
0,3c
0,3c
0,4b
0,5a
pH (NS)
5,3
5,5
5,4
5,5
Acidité titrable (%, bs) (NS)
0,4
0,3
0,4
0,4
Couleur




L* (NS)
93,8
93,9
93,5
93,6
b* (*)
0,9b
0,9b
0,8b
1,3a
∆E (NS)
5,7
5,9
6
6,1
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

La teneur en amidon des produits extraits avoisine 99,2% (bs). Cette valeur est supérieure à
celle enregistrée au niveau des technologies traditionnelles (98,7%, bs).

Les caractéristiques de couleur sont globalement identiques dans tous les cas, à l’exception
d’une plus forte saturation en jaune observée au niveau de l’amidon obtenu avec le tamis de
1,00 mm. Cette exception peut s’expliquer par la teneur en fibres plus élevée de cet amidon..

c- Influence sur les caractéristiques rhéologiques des produits extraits

On note un effet significatif du facteur étudié (taille des mailles du tamis) sur le pouvoir de
gonflement des amidons extraits (Tableau 23). Le gonflement diminue de 31,4 à 28,7g/g
lorsque la taille des mailles du tamis augmente de 0,25 à 1mm. La diminution du pouvoir de
gonflement semble être liée à la diminution du degré de pureté de l’amidon extrait (Tableau
22).



75

Tableau 23 : Influence de la taille des mailles du tamis sur le pouvoir de gonflement et
l’indice de solubilité des amidons extraits.

Caractéristiques des produits extraits
Taille des mailles du tamis
0,25 mm
0,50 mm
0,75 mm
1,00 mm
Teneur en matière solubilisée (mg/ml)
(NS)
0,004
0,004
0,005
0,004
Indice de solubilité (%, bs) (NS)
8,8
8,6
8,7
8,3
Pouvoir de gonflement (g/g) (*)
31,4a
30,8b
29,6bc
28,7c
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »

Par contre, la teneur en matière solubilisée et l’indice de solubilité sont quasiment identiques
dans les différents cas étudiés.
Par ailleurs, aucun effet significatif de la taille des mailles du tamis n’est observé sur la
température d’empesage (67,1°C en moyenne) et la viscosité maximale (166,1 uRVA en
moyenne) de l’amidon extrait (Tableau 24). Par contre, la viscosité finale de l’amidon varie
en fonction de la taille des mailles du tamis, la valeur la plus élevée étant obtenue avec la
maille de 0,25 mm.

Tableau 24 : Influence des mailles des tamis sur la température d’empesage (°C) et les
viscosités apparentes (uRVA) des amidons extraits.
Caractéristiques rhéologiques
Taille des mailles du tamis
des produits extraits
0,25 mm
0,50 mm
0,75 mm
1,00 mm
Température d’empesage (NS)
67,1
67
67,7
66,8
Viscosité maximale (NS)
165
168,8
161,9
168,8
Viscosité début 95 (NS)
162,6
156
155,5
156
Viscosité fin 95 (*)
84,7a
83,8b
82,3c
79,2d
Viscosité finale (*)
157,2a
148,9b
140,3c
140c
NS = Non significatif au seuil de 5% ; * =Significatif au seuil de 5%
« Les chiffres portant différentes lettres sur la même ligne sont significativement différents
au seuil de 5%. »


76

La viscosité finale diminue de 157,2 à 140,0 uRVA, lorsque la taille des mailles du tamis
passe de 0,25 à 1,00 mm. Cette diminution de la viscosité finale semble être liée à la
diminution du degré de pureté de l’amidon : la teneur en amidon diminue de 99,5 à 98,7%
(bs).

3.2.3- Etude comparée des caractéristiques de l’amidon "amélioré" et des exigences de
qualité des utilisateurs du produit

De façon générale, l’amidon extrait au moyen des technologies traditionnelles étudiées
convient aux usages artisanaux pratiqués au Bénin (préparation de biscuits, de tapioca et
autres snacks, utilisation dans les blanchisseries et les teintureries, etc.) malgré son degré de
pureté relativement faible.
Par contre, les industries textiles et pharmaceutiques sont très exigeantes en termes de qualité
du produit. En particulier, les usines textiles où l’amidon intervient dans l’encollage des fils
cellulosiques (fils de coton,…) insistent principalement sur la teneur du produit en amidon
(100%, bs), son pH (compris entre 5 et 6), sa couleur (blanche) et sa viscosité (forte).
Les technologies traditionnelles étudiées ne permettent pas d’obtenir des produits répondant à
ces exigences de qualité. Mais, la technologie améliorée mise au point (qui consiste à faire un
double râpage et à tamiser la râpure avec un tamis de maille 0,75mm suivi de râpage et
tamisage du refus), en exploitant les observations et les résultats de l’évaluation des
technologies traditionnelles, permet de répondre en partie à ces exigences et d’obtenir
parallèlement un meilleur rendement à l’extraction (44 – 45%, ba). En effet, l’amidon produit
par cette technologie améliorée présente les caractéristiques ci-après : pH compris entre 5,3 et
5,5 ; couleur blanche (∆E = 5,9 ; L* = 93,5) ; teneur en amidon supérieure à 99% ; viscosité
élevée (Vmax=168 uRVA et Vfin = 155 uRVA).











77

Conclusion générale

Quatre technologies traditionnelles sélectionnées ont été évaluées successivement en milieu
réel et en milieu contrôlé. Les observations et les résultats obtenus ont permis de développer
une technologie améliorée. L’effet de deux paramètres (modalité d’épluchage et taille des
mailles du tamis) sur les performances de cette technologie améliorée a été enfin étudié. Les
différentes technologies (traditionnelles et améliorée) ont été évaluées à travers les
rendements à l’extraction et les caractéristiques physico-chimiques et rhéologiques des
amidons extraits.

Les rendements en amidon extrait (exprimés par rapport à la matière sèche du manioc et par
rapport à l’amidon réellement contenu dans les racines traitées) des technologies
traditionnelles étudiées semblent relativement faibles ; ils sont compris entre 28,5 et 29,8%
(bs) ou entre 33,3 et 35,8% (ba). Les caractéristiques physico-chimiques (pH, ∆E, acidité
titrable, teneurs en amidon et en fibres) et les caractéristiques rhéologiques (viscosités
apparentes, pouvoir de gonflement) de l’amidon extrait varient d’une technologie à l’autre.
L’amidon de la technologie Persévérance est le meilleur en termes de qualité, suivi de celui
de la technologie Agrèma.

Les évaluations en milieu réel et en milieu contrôlé ont conduit à l’identification des
opérations unitaires et des paramètres technologiques qui sont déterminants dans l’efficacité
du processus d’extraction de l’amidon. Il s’agit du double râpage de la racine épluchée, du
râpage du refus, du tamisage du refus râpé et de la filtration. Ces données ont été prises en
compte pour le développement d’une technologie améliorée (qui consiste à faire un double
râpage et à tamiser la râpure avec un tamis de maille 0,75mm suivi de râpage et tamisage du
refus) .

Cette technologie améliorée a été évaluée en milieu contrôlé. Les rendements à l’extraction
(36,9%, bs et 42,5%, ba) sont significativement supérieurs à ceux obtenus avec les
technologies traditionnelles. De plus, elle permet l’obtention d’un produit de meilleure
qualité, répondant en grande partie aux exigences techniques des utilisateurs industriels.

Dans le cadre de cette technologie améliorée, il a été observé que la taille des mailles du tamis
influence de façon significative les rendements en amidon extrait. De même, les rendements à
l’extraction sont influencés par la modalité d’épluchage. Ainsi, l’épluchage partiel contribue à

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l’augmentation des rendements d’extraction. Les meilleurs rendements en amidon extrait sont
de l’ordre de 44,5% (ba).
Le pH, la teneur en fibres et la viscosité de l’amidon extrait sont influencés significativement
par la taille des mailles du tamis.

Par contre, la différence de couleur par rapport à la céramique blanche n’est influencée ni par
la taille des mailles du tamis, ni par la modalité d’épluchage.

Aux termes de cette étude, il est à souhaiter que des travaux complémentaires soient réalisés
ultérieurement, notamment au sujet de l’utilisation des bacs de sédimentation et du tamisage
mécanique. Tout ceci permettra d’améliorer davantage le rendement et la qualité de l’amidon
extrait et de réduire la durée et la pénibilité du processus d’extraction en vue d’encourager et
d’accroître la production d’amidon au Bénin.






















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Bibliographie

A.O.AC. (1984).Official methods of analysis of the Association of Official Analytical
Chemists. Sidney, W. (ed); 14ème édition; Virginie, 22209, USA.

Anonyme (2002). Mémento de l’agronome. Ministère des Affaires étrangères. CIRAD-
GRET. Rép. Française. 843-850p.

Avouampo, E., Gallon, G., Trèche, S. (1995). Influence de la variété et de l’ordre de
réalisation de l’épluchage et du rouissage sur l’aptitude à la transformation des racines de
manioc. In. Transformation alimentaire du manioc. AGBOR EGBE T., BRAUMAN A.,
GRIFFON D. et TRECHE S. éd., CIRAD-ORSTOM-CTA, Paris, pp. 429 -447

Ayernob, G. S. (1995). Analysis of traditional food technology: case studies in cassava
processing. In. Transformation alimentaire du manioc, AGBOR EGBE T., BRAUMAN A.,
GRIFFON D. et TRECHE S. éd., CIRAD-ORSTOM-CTA, Paris, pp. 416– 473

Azokpota, P. (1999). Etude comparative des caractéristiques physico-chimiques, rhéologiques
et de la valeur biscuitière de différents amidons. Thèse pour l’obtention du Diplôme d’Etude
Aprofondies, Inter-Université en Sciences et Technologie des Aliments. 85p.

Brabet, C. (1994). Etude des mécanismes physico-chimiques et biologiques responsables du
pouvoir de panification de l’amidon fermenté de manioc. Thèse de doctorat, Université de
Montpellier. France. 355p.

Brabet, C. (1996). Etude des conditions de production et d’utilisation de l’amidon aigre de
manioc au Bénin, CIRAD – SAR/ TEM – N° 129.

Bertolini, A. C. (2000). Bases moléculaires et thermomécaniques de la propriété d’expansion
du polviho azedo. Thèse de doctorat. Université de Nantes. 113p.

Cecil, J.E. (1993). Transformation de l’amidon à petite et moyenne échelle. FAO, Cotonou,
Bénin, pp. 24 -46.

80

Cecil, E. (1995). The use of cassava starch in the artisanal production of maltose. In.
Transformation alimentaire du manioc. AGBOR EGBE T., BRAUMAN A., GRIFFON D. et
TRECHE S. éd., CIRAD-ORSTOM-CTA, Paris, pp. 495 -505.

Chabi China, L. A. (2000). Etude de la production de lafou au Bénin .Thèse pour l’obtention
du Diplôme d’ Ingénieur Agronome, FSA/UNB, 95p.

Chuzel, G. 1989. Etude des traitements technologiques intervenant lors de la transformation
du manioc en gari. Thèse de Doctorat-Ingénieur. ENSAM, Montpellier. 195p.

Chuzel, G., Perez, D., Dufour, D. and Grffon, D (1995). Technological improvement in starch
extraction equipments in Columbia. In. Transformation alimentaire du manioc. AGBOR
EGBE T., BRAUMAN A., GRIFFON D. et TRECHE S. éd., CIRAD-ORSTOM-CTA, Paris,
pp.624 – 636.

Cooke, R. D and Croussey, D. G.(1981). Cassava: a major cyanide-containing food crop. In:
Vennesland (B., Conn (E.E.), Knowles (C.J.), Wissing (F.). Academic Press London
Edts.Cyanide in Biology. pp93-114.

Djibril, A. K. (1988). Etude du développement racinaire du maïs et du manioc en relation
avec les systèmes de culture du sud-Bénin. Thèse d’Ingénieur Agronome. FSA/UNB

FAO. (1998). Le marché bande les amidons tropicaux. Agriculture n°21.

FAOSTAT. (2005). Agricultural data, FAO statistical database.http://www.fao.org

Favier, J.C., Ireland-Ripert, J., Feingerg M., Mourel, R. M. (1995). Les dérivés du manioc
dans une banque de données et dans un système international de codification descriptive des
aliments. In. Transformation alimentaire du manioc, AGBOR EGBE T., BRAUMAN A.,
GRIFFON D. et TRECHE S., éd., CIRAD-ORSTOM-CTA, Paris, pp. 385 – 398

Garcia, V. (1996). Transition thermique de l’amidon de manioc en milieu peu hydraté. Thèse
de Doctorat Institut National d’Agronomie, Paris- Grignon, pp.24 -45.


81

Gnanih, A. H. (1995). Spécial Bénin. In. Marchés tropicaux et méditerranéens.
L’hebdomadaire de l’Afrique et de l’Océan Indien. n°2611, pp.2581-2603.

Grace, M. R. (1977). Traitement du manioc. Bulletin des services agricoles n°8, FAO, Rome,
Italie, 130p.

Grace, M. R. (1978). Traitement du manioc. Rome, Collection FAO, Production Végétale et
Protection des Plantes, Volet 3, 163p.

Grace, M. R. (1996). Traitement du manioc. Rome, Bulletin des services agricoles, n°8, FAO,
132p.

Goussanou, J. (2003). Etude de quelques alternatives technologiques pour la production de
manioc : Evaluation des procédés et caractérisation physico-chimique des produits obtenus.
Thèse pour l’obtention du Diplôme d’Ingénieur Agronome, NSA/FSA/UAC, pp1-52.

Guilbot, A. and Mercier, C.(1985). Starch and polysaccharides. Edt: New-York. 3. pp.209-
282.

Hongbété, F. (2004). Effet de la variété et de la technologie sur la qualité de quelques farines
à base de manioc. Thèse pour l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies en
Biotechnologies. Ecole Doctorale Régionale du RABIOTECH, Université de Ougadougou,
Burkina Faso, 70p.

Isola, O. (1992). Some physicochemical and functional properties of acha (Digitaria exilis
stapf) starch. B. Food Science and Technology, pp424- 436.

Ketiku, A. O. and Oyenuga, V. A. (1970). Preliminary report on the carbohydrate constituents
of cassava root and yam tuber. Nigeria Journal of Science. pp.25-30.

Lancaster, P. A.; Ingram, J. S.; Lim, M. H. and Coursey, D. G. (1982). Traditional cassava-
based foods : Survey of processing techniques, Ecom. Bot, 36, 12p.

Mestres, C.(1986). Gélification d’amidon de maïs modifiés thermiquement. Application à la
fabrication des pâtes alimentaires sans gluten. Thèse Doct. Sci. Tech. des Prod. Agric.,UFR
Sci. Tech. de la Nature, France, 156p.

82


Muchnik, J. et Vinck, D. (1984). La transformation du manioc : technologies autochtones.
Paris. pp.11-18

Nago, C. M. (1995). La préparation artisanale du gari au Bénin : Aspects technologiques et
physico–chimiques. In. transformation alimentaire du manioc. AGBOR E, T., BRAUMAN
A., GRIFFON D. et TRECHE S. éd., CIRAD-ORSTOM-CTA, Paris, pp. 475 – 493

Nago, C. M. et Hounhouigan, D. J. (1998). La transformation alimentaire traditionnelle des
racines et tubercules au Bénin. CERNA, FSA/UAC, 104p.

Nago, C. M. (1997). La transformation alimentaire traditionnelle du maïs au Bénin :
détermination des caractéristiques physico-chimiques des variétés en usage, relation avec
l’obtention et la qualité des principaux produits dérivés. Thèse de doctorat d’état es-sciences,
Université Paris7, 201p.

Nout, R. Hounhouigan, D. J. et Boekel, T. V. (2003). Les aliments : Transformation,
conservation et qualité. CTA . Pays-Bas.268p

Odunfa, S. A. (1988). African fermented foods. Art to Science, Mircen, J. n°4, 259p.

Padonou, S. W. G. (2000). Caractérisation physico-chimique et sensorielle de quelques
clones de manioc et produits dérivés en usage au Bénin. Thèse pour l’obtention du Diplôme
d’Ingénieur Agronome, FSA/UNB, 97p.

Padonou, W., Mestres, C. and Nago, C. M. (2005). The quality of boiled cassava roots :
instrumental characterization and relationship with physicochemical properties and sensorial
properties. Food chemistry, n°89, pp. 261-270.

Rosling, H. (1987). Cssava toxicity and food security: A review of health effects of cyanid
exposure from cassava and of ways to prevent these effects. A report for UNICEF African
Household Food Security Program. Tryck contact, Uppsuala, Sweden, 40p.

Silvestre, P. et Arrandeau, M. (1983). Le manioc: techniques agricoles et production tropicale.
Ed. Gp Maisonneuve et Larose, AACCT, Paris, pp252-254.

83