ENDA-GRAF 
Interdev Agroalimentaire  

MISE AU POINT D'UN CONCASSEUR A NOIX DE BALANITES

	Type de fiche	Techniques/Technologies
	
	Zone géographique	Afrique de l'Ouest; Sénégal; Zone sylvo-pastorale du Ferlo
	
	Public(s) cible(s)	Transformateurs, structures d'appui au développement, entrepreneurs

Résumé
Cette fiche présente un essai d'innovation, le concasseur à noix de balanites, issu d'un programme dont l'objectif général est la valorisation du fruit de la balanite au Sénégal à travers l'amélioration des techniques traditionnelles de transformation et l'utilisation des sous-produits.
Contexte
La Balanite aegyptiaca, appelé Lalode en arabe et sump en wolof, est un arbre couramment répandu dans la zone Sahelo- saharienne ( Afrique de l'Ouest au, Soudan et juqu'en Egypte ), en Afrique orientale, en Arabie et en Inde. Cela s'explique par son adaptation aux climats de ces diverses régions, sa grande résistance à la sécheresse et au surpâturage.
La balanite est un arbre petit à moyen pouvant mesurer jusque 8 mètres de hauteur, selon les lieux il peut aussi exister à l'état de buisson (comme dans le Ferlo au Sénégal). Il produit des fruits en forme de datte (3 à 4 cm de longueur, 1,5 cm de diamètre), de couleur grise à l'origine puis qui tendent vers le jaune brun à mesure qu'ils mûrissent. Arrivés à maturité les fruits se présentent avec une peau brune, ridée, recouvrant une pulpe visqueuse. Le noyau renferme une amande oléagineuse.
La fructification s'observe toute l'année avec des périodes plus intensives variant selon les pays (de novembre à juin au Sénégal).
Un arbre commence à porter des fruits lorsqu'il a atteint 5 à 7 ans et donne en moyenne 100 à 150 kg de fruits par saison.
Actuellement sa principale valorisation économique est la commercialisation des fruits entiers, mais 

Problématique / Objectifs
Le balanites est comestible et exploité par l'homme pour des usages pharmaceutiques, pour l'alimentation du bétail et l'alimentation humaine.
Les procédés de transformation du balanites (huile, beurre, traitement de l'amande_) sont essentiellement connus dans les régions de production, et les produits transformés sont consommés localement. Cependant depuis quelques années on observe un accroissement de la commercialisation des fruits entiers dans les zones urbaines, mais les techniques de transformation, elles, ne font pas l'objet d'une diffusion. Or, diverses parties du fruit peuvent être exploitées, particulièrement l'amande, très riche en protéines (26 à 30%) et en matières grasses (44 à 51%).
On en extrait une huile dont le point de fumée est plus élevé que celui de l'arachide, elle est aussi meilleure pour la santé. Cependant son utilisation au Sénégal se rapproche plus de celle du beurre de lait, versé sur les aliments au moment des repas. Son goût est très apprécié par les populations locales, mais son usage pour la cuisson est très limitée. De même sa production est peu développée en raison de la pénibilité du travail. En effet, les procédés de transformation sont long et physiquement éprouvant, tout particulièrement l'opération qui consiste à casser le noyau du fruit pour libérer l'amande. Le concassage représente 90% du temps de travail, d'environ 6 heures par litre d'huile.
Ces difficultés entraînent une faible production et un coût élevé de l'huile à la vente. Cependant en facilitant les opérations, le volume produit pourrait être supérieur et influencer les prix à la baisse. L'écoulement de la production étant presque assuré au vue des goûts des consommateurs et de l'usage quotidien d'huile dans l'alimentation. Les populations locales trouveraient ainsi une source de revenus complémentaire non négligeable, leur situation économique étant difficile pour de multiples raisons.
Pour ces raisons, un ressortissant de la région du Ferlo, Oumar Sow, a fait appel à ENDA-Graf et au GRET pour mettre en place une unité de transformation des fruits par l'extraction de l'huile à travers la mise en place d'une unité de transformation avec  un procédé mécanique point une innovation technique facilitant le concassage des noyaux.
Par ce biais une étude de milieu a été réalisée ( cf fiche étude de cas valorisation du Sump) pour identifier les dynamiques locales et  travailler avec les acteurs les plus concernés.

Description/Mise en oeuvre
L'étude pour la mécanisation du concassage des noix de balanites s'est appuyée sur l'adaptation de concasseur existant pour les noix palmiste (cette démarche qui présente un gain de temps a été adoptée pour minimiser les dépenses, les ressources étant très limités). La démarche consistait donc a choisir un modèle simple, peu coûteux et facilement adaptable pour pouvoir ensuite être fabriqué par des artisans locaux.
Le premier concasseur retenu pour les expérimentations était une machine conçue par l'Institut royal des Tropiques  (KIT) des Pays-Bas, et commercialisée par l'UNATA (Union pour l'Assistance en Technologie Appropriée).

1.	Le concasseur KIT-UNATA

Il a tété importé de Belgique et des essais ont eu lieu. Il est ordinairement utilisé pour la transformation de l'arachide, du tournesol, de la noix de palmiste, noix de coco, karité, _ .
Les tests ont donné un taux de concassage faible, 50%, et les produits obtenus se composent de fragments de coques et d'amandes difficilement séparables. Les amandes n'étaient pas exploitables pour la transformation en huile. Les résultats ne se sont donc pas révélés concluants, l'adaptation de ce concasseur nécessiterait de nombreuses expérimentations ne respectant pas les délais fixés pour l'étude. L'équipe s'est alors intéressée à une autre machine, un concasseur à néré (fruit de parkai biglobosa) mis au point par le CIRAD (Centre International de Recherches Agronomiques pour le Développement).

2.	Le concasseur CIRAD

Des premiers tests ont été réalisé, et ils se sont avérés concluants. La décision a donc été prise d'adapter le concasseur conçu pour les graines de néré plus petite que les noix de balanites.
La composition du concasseur est la suivante :
-un châssis tubulaire en tube serrurier carré de 50mm,
-une trémie d'alimentation,
-un déversoir de récupération du produit concassé,
-une tête de décorticage constituée de deux plaques en tôle épaisse garnies de tôle perforée,
-un moteur Honda à essence GX 160 de 5 CV, 3600 tr/mn avec arbre de sortie horizontal
-un renvoi d'angle assurant une réduction de la vitesse de rotation.
Le décorticage est assuré par cisaillement entre les 2 plateaux, recouverts de perforation qui arrachent les coques et les éclatent.
	Les modifications techniques ont été exécutées par le CIRAD à Montpellier. Le châssis a été fabriqué localement. Cependant il a fallu modifier l'entrée du stator, et la tôle perforée recouvrant les plateaux, renforcer les composants et améliorer la résistance à l'usure des tôles. Le modèle mis au point n'assure pas la séparation coque-amande.
	Les tests sur le modèle adapté ont donné 90% de taux de concassage et une bonne qualité de produit permettant de séparer  facilement les coques et les amandes.

	3. Fabrication locale et assemblage à Dakar

Le CIRAD a fait suivre à Dakar les plans détaillés du concasseur avec la nomenclature des pièces, des conseils de fabrication et de montage ; Certains composants ont également été fournis (tête de décorticage, moteur, poulies, palier et courroie).
La fabrication et le montage du châssis ont été réalisés à Dakar par la société SELMEG.
Le prototype a ensuite été placé auprès d'un groupement de femmes dans la zone de production pour les expérimentations en milieu réel.

Des expérimentations ont pu étudier les paramètres influants sur le taux de concassage, à savoir, l'écartement des plateaux et la vitesse de rotation du rotor.

Résultats/Eléments chiffrés
Les résultats des essais montrent que les conditions optimales de fonctionnement sont un écartement des plateaux de 10,5mm et une vitesse de rotation de 1170 tr/mn. On obtient alors un taux de concassage supérieur à 90% et un débit de 60kg/h. Les pertes varient de 1% à 6%.
	Cependant la séparation des coques et des amandes a été ensuite fastidieuse et a duré 7 heures. Elle a été faite manuellement  par les femmes.
	En conclusion le concasseur CIRAD adapté répond aux besoins des transformatrices. Les coûts pourront être diminués à l'avenir car le temps de travail de ce premier montage a été long, le montage s'étant effectué à partir des plans. 
	D'autre part des perspectives de diffusion du concasseur sont déjà envisagées. Une formation des artisans à la fabrication a été également prévue. Plusieurs groupements de femmes qui transforment artisanalement ² le balanites, et répartis dans les villages de la zone sylvo pastorale de khol-khol, Barkédji, Tatki et Widou, sont intéressés par le programme et l'installation d'un concasseur.

Enseignements
Les résultats révèlent bien que la mécanisation de l'opération de concassage des noix de balanites est un véritable progrès pour les transformatrices.
La comparaison des deux procédés met en évidence une large différence de rendement, autour de 30% pour le concassage manuel, et 90% par voix mécanique. L'écart entre les temps de fabrication est également notable. Il est de 15mn par noix par procédé mécanique et de 50mn par le traditionnel.
	Cependant les essais ont mis en évidence deux principales difficultés. 
Tout d'abord le calibrage des noix. En effet, la variabilité des tailles diminue le débit et la qualité du concassage. Ceci est du à l'écartement des plateaux réglés pour des calibres moyen et gros, les petites se coincent alors dans les perforations, diminuant ainsi leur efficacité. Ce phénomène peut être évité en réalisant un tri préalable par calibrage.
Le processus de tamisage et de tri après concassage a également posé problème. Cette opération est réalisée manuellement après le concassage et elle s'avère longue et fastidieuse pour 2 raisons principales. Le manque de tamis de tailles variées et l'inexpérience des femmes qui ont réalisé ce travail.
Un manque de moyen pour un suivi rapproché par l'équipe Enda graf-Gret après le financement CRDI n'a pas permis de mettre un dispositif de suivi évaluation pour une meilleure exploitation des données afin d'apporter des améliorations du prototype et de passer à la phase de production en série.

Reproductibilité / Changement d'échelle
	Il est important de retenir que la machine mise au point doit être la plus simple possible, la plus robuste et la moins chère afin de minimiser les coûts d'amortissement et de fonctionnement et de faciliter la fabrication locale.
	Il est nécessaire pour pouvoir développer le prototype de mener encore des essais à Dakar mais surtout dans le Ferlo avec les transformatrices. 
Les essais à Dakar avaient pour objectif d'étudier le rendement énergétique qui n'a pu être étudié jusqu'à présent. Durant cette étape, des expérimentations ont tenté de diminuer les difficultés rencontrées. Des essais avec un calibrage préalable des noix ont été effectués pour étudier l'incidence de cette solution sur le rendement.  la manière d'améliorer l'opération de tri final devrait être aussi prise en compte.
Les essais sur le terrain ont permis de confirmer la pertinence de la mise au point de la machine en l'expérimentant avec les transformatrice ce nouveau procédé mécanique. Cette dernière étape a permis de tester l'appareil auprès des futures utilisatrices et d'apporter des améliorations en adéquation avec l'usage sur le terrain. 

Auteur : Anne Moreau, K. Sokona, C. Broutin
Saisie le : 28/05/2004
Fiche validée