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INTRODUCTION Le manioc est la principale source de glucides dans l'alimentation de nombreuses populations africaines. Les racines sont transformes de diverses faons en produits secs dans diffrentes rgions du monde tropical, notamment en Afrique. Certains de ces produits secs sont connus sous les termes de cossettes (chips), de farine de manioc, de gari (un produit ferment et grill), d'attik (pulpe de manioc fermente, cuite la vapeur et sche), de fcule et de tapioca, etc. Tous ces produits peuvent tre conservs pendant quelques mois condition qu'ils soient suffisamment secs, qu'ils ne contiennent pas de microorganismes et qu'ils soient bien emballs. Grce aux efforts de recherches accomplis dans diffrents pays d'Afrique, la production industrielle de farines de bonne qualit partir de ces productions vgtales est dsormais possible, et des ralisations techniques remarquables ont ouvert de nouvelles perspectives dans le domaine de la transformation industrielle des productions vivrires locales, dont le manioc. Cest dans ce cadre quil nous a t propos ltude et lexploitation dune chaudire dune unit de production dattik de 0,5t/h.. Afin de permettre une comprhension aise du projet, il nous incombe donc de faire une tude dtaille des diffrents quipements entrant en ligne de compte. Cest pourquoi il serait judicieux de notre part de savoir la quantit dnergie disponible dans lcoulement de la vapeur vhiculant de la chaleur, les investissements ncessaire linstallation et lexploitation de lunit Le cahier de charge stablit comme suit : ETUDE DE LINSTALLATION - Caractristiques - Schmas - Principe de fonctionnement - Bilan thermique EXPLOITATION DE LUNITE - Maintenance - Economie dnergie ETUDE ECONOMIQUE DE LUNITE - Investissements -Temps de retour 1Mbodo K. Samuel-Yao K. Lenoir Projet Interne II 2009-2010

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I-ETUDE DE LINSTALLATION

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CARACTERISTIQUES DE LUNITE o processus de fabrication artisanal de lattik La fabrication de lattik comporte 6 tapes. Ce sont : - Le broyage - La fermentation - Le pressage - Le tamisage - Le schage - La cuisson 1. Le broyage Cest la premire transformation du manioc aprs lavoir pluch et bien nettoy (laver). A cette tape du processus, le ferment communment appel magnanmlang aux tubercules de manioc est broy laide dun broyeur. 2. La fermentation La pte obtenue aprs broyage est stocke pendant 24 ou 48 heures pour la rendre plus douce (plus pteuse) 3. Le pressage Dans cette phase, la pate douce obtenue est mise sous un pressoir pendant une dure moyenne de 10 Heures pour liminer au maximum le liquide qui sy trouve (amidon, eau). Cest lssorage. 4. Le tamisage La pate obtenue aprs essorage est tamise. On obtient de la semoule de manioc. 5. Le schage La semoule obtenue est sche lair libre. Le temps de schage est fonction de la qualit du produit obtenu aprs pressage. Plus le pressage est bien fait, moins le schage dure. Le schage doit se faire de prfrence labri du soleil. 6. La cuisson Cest la phase finale dans le processus de fabrication de lattik. La semoule sche est cuite la vapeur deau. La vapeur deau est obtenue par bullition de leau pression atmosphrique. La vapeur obtenue dans son ascension passe travers une casserole fond perfor, pose sur celle-ci. La production artisanale dattik narrivant pas satisfaire sa forte demande sur le march, nous estimons que son industrialisation serait la bienvenue pour combler ce dficit. 3Mbodo K. Samuel-Yao K. Lenoir Projet Interne II 2009-2010

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o Processus de fabrication industriel de lattik Les lments essentiels de la ligne de fabrication sont : Le broyeur La presse Le smouleur Le schoir Lchangeur de chaleur Le cuiseur La chaudire. La production industrielle respectera le mme processus que celui de la production artisanale. Ainsi nous prsentons un schma synoptique de la production industrielle. Tubercule de manioc + ferment Broyeur Cuve de fermentation Produit fini ssoreu r Cuisson Semouler ie Schoir

CHAUDIERE

Vapeur saturante

Fig1.Schma synoptique de la production industrielle de lattik PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 1. La matire premire : le manioc La matire premire qui subit la transformation est la racine de manioc ou tubercule. Le manioc est une plante de qualit en ce sens que toutes ses parties sont utiles. En effet : -La partie arienne est compose dlments qui sont trs riches en protines ; ce sont : les tiges, les rameaux et les feuilles.

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-La partie souterraine qui comprend les racines ou tubercules. Ces racines sont riches en amidon et vont subir des transformations pour donner lattik. La racine de manioc est compose essentiellement : Du bout, partie de la tige aprs la rcolte, De la pellicule ou peau lgre constituant la premire couche, De la deuxime couche appele le phelloderme, De la pulpe qui est compose de celluloses, de cendres, damidon et de sucre, Et enfin des fibres qui sont loges dans la partie centrale de la racine. La transformation du manioc en attik va consister en des sparations successives des diffrentes parties de la racine. (Nous prsentons une plante de manioc en annexe I) Tubercule pluch Total matire 66,2% 27,2% 1,0% 0,4% 0,3% 0,4% 0,2% 0,8% 1,5% 1,7% 150-300

Composant Eau Amidon Sucrose Glucose Fructose Protine Matires grasses Elments minraux Fibres dittiques Rsidu Cyanide(HVN)(ppm)

Matire sche -81,5% 3,0% 1,1% 0,8% 1,3% 0,6% 2,5% 4,3% 4,9% 300-900

Tableau 1. Composition des tubercules de manioc pluchs 2. La ligne de transformation Aprs rception des tubercules le manioc dpellicul et affin (extraction des fibres de phelloderme et de cordon central) sera transfr vers la ligne attik qui comprend : -Le broyeur: le manioc est broy dans un broyeur. La pte ou le broyat fin obtenu est mlang lhuile et au levain (magnan) puis malax avant dtre mis en fermentation. -Le bac de fermentation : le mlange y sera stock pendant 24 heures pour tre ferment. -La presse vis : la pte fermente est essore dans une presse. -Le smouleur: la pte presse est semoule, c'est--dire transforme en farine granuleuse 5Mbodo K. Samuel-Yao K. Lenoir Projet Interne II 2009-2010

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-Le schoir : les semoules seront sches par de lair chaud provenant dun changeur de chaleur. Le schage a pour but dliminer partiellement ou totalement leau dun corps humide par vaporation de cette eau. Le schage a pour intrts dallger le produit et surtout de permettre ou de faciliter sa conservation par diminution de la quantit de leau. Le schage occupe des places et des fonctions trs varies dans la chane agroalimentaire. Il intervient dans de nombreux contextes (artisanal, industriel). Au cours du schage, on distingue trois priodes essentielles : -La priode de mise en temprature du produit ds la mise en contact de lair et du produit. -La priode dvaporation superficielle. -La priode de ralentissement lorsquil nya plus deau libre en surface. Il existe essentiellement deux principes de schage : Le schage par bullition et le schage par entrainement. Lbullition est la formation de bulles de vapeur deau ; elle se produit lorsque sa temprature est telle que la pression de vapeur P de leau de ce liquide est gale la pression totale ambiante Pt. Le schage par entranement est une opration de sparation conduite par des transferts simultans de matires et de chaleurs entre le produit scher et lagent de schage utilis (air ou gaz chaud). -Le cuiseur : La cuisson y est obtenue par de la vapeur provenant dune chaudire. -La chaudire : Elle produit de la vapeur saturante ncessaire au schage des semoules et la cuisson. BILAN THERMIQUE DE LUNITE 1- Le schoir Dans le domaine des industries agro-alimentaires, il existe une multitude de schoirs par entranement variables suivant le type, la texture du produit et surtout suivant le temps de sjour du produit dans lappareil. Les principaux types de schoirs de manioc sont : -Le schoir fluidiseur -Le schoir rotatif tambour simple -Le schoir rotatif fourrage -Le schoir vis -Le schoir palettes -Le schoir pulso-racteur -Le schoir pneumatique

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De tous ces modles de schoirs nous proposons le schoir vis. Ce type de schoir prsente les avantages suivants : Il joue un double rle : il permet non seulement le schage du produit, mais aussi son transport par des vis. Le transfert de chaleur se fait grce au contact avec la paroi mtallique chaude. Il est inutile davoir recours une grande quantit dair pour amener les calories ; on conomise de lnergie. Une utilisation optimale des surfaces dchange permet de raliser de petites units grande capacit. Le problme de dpoussirage aprs le schage est pratiquement vit du fait quon a besoin dune faible quantit dair pour vacuer les vapeurs produites. Le schage est relativement court. Le schoir vis se compose dune auge double enveloppes avec deux arbres rotatifs vis .Sur chaque arbre, sont monts des aubes en forme de roc ; ces aubes doubles enveloppes sont galement places perpendiculairement larbre, formant avec cet arbre une sorte de vis ; les deux vis se dplacent de telle sorte que le fond du filet de lune soit en face du noyau de lautre. Cela permet davoir une importante surface dchange. Le schoir est aliment en produit humide par la goulotte situe une extrmit de lenveloppe. Le mdium caloporteur (vapeur ou huile) est amen dans lauge double enveloppe. Aprs schage, le produit est recueilli par la goulotte. Quantit d'eau enlever au cours du schage Si on appelle Hi l'humidit initiale (en %) du produit et Hf lhumidit finale, la quantit d'eau E enlever pour ramener 1 kg de produit de Hi % Hf % est donne par :E Hi Hf 100 Hf

en kg d'eau par kg de produit humide

Ainsi pour notre schoir, on a 500,91kg de semoule de manioc 51% pour la scher 11%. AN E=500,91(51-11) 225,13 kg deau. 100-11

La masse de la semoule sche est donn par la formule : 7Mbodo K. Samuel-Yao K. Lenoir Projet Interne II 2009-2010

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Ms Mh

100 Hi 100 Hf

AN : Ms 500,91*

100 58 275, 78 kg 100 11

Donnes de base : -Puissance vaporatoire : Pe = 250 Kg deau/heure -Rendement de lchangeur : 0.9 (0 ,85