Il vaut mieux récolter le
matin car la teneur de la spiruline en protéines y est généralement plus élevée
que le soir, mais aussi pour d'autres raisons: chaleur excessive ensuite,
nécessité de mettre la récolte à sécher dès que possible (surtout en cas de
séchage solaire si le beau temps n'est pas assuré l'après-midi). La filtration sous plein soleil est fortement
déconseillée car la biomasse sur les bords du filtre devient rapidement brune
et salit la toile de filtration. Par temps couvert cette obligation de récolte
tôt le matin est évidemment moins impérieuse, et par beau temps on peut
toujours ombrer le filtre. Quelque soit le temps, si l'on opère en plein air,
il faut couvrir le filtre pour éviter que la biomasse récoltée ne se dégrade et
ne se salisse. Quand cela est possible il est très avantageux d'aménager un
poste de récolte à l'abri du soleil et des poussières, de préférence dans un
bâtiment.
8.1) Filtration
La récolte consiste à filtrer
une partie de la culture sur une toile fine (maille 25 à 50 µ), en recyclant le
filtrat dans le bassin, directement ou à travers un système de purification
(filtre à sable, décantation). La culture est envoyée au filtre à travers un
tamis de maille 300 µ destiné à intercepter les corps étrangers tels qu'insectes,
larves, feuilles, boues ou grumeaux de spirulines. Un tamis de maille plus fine
peut être nécessaire pour arrêter d'éventuels rotifères (l'ouverture de maille
est choisie pour ne pas arrêter trop de spirulines).
La toile de filtration peut être
simplement posée sur un grand tamis à bords de 10 cm de haut ou une grande
passoire, mais un sac ou bien un tube (cf fin de ce
§) peuvent être préférés. Les cadres de sérigraphie (toile très tendue sur un
cadre, comme une peau de tambour) peuvent servir aussi de filtres, mais sont
trop coûteux et fragiles, sans offrir d'avantage décisif. Il est intéressant,
mais non obligatoire, que la toile de filtration soit tendue plane (dans le cas
d'un sac c'est le poids du liquide qui tend la toile, sinon on soulève un bord
de la toile à la main si c’est possible) pour faciliter son décolmatage avec
une pelle à bord droit et aussi pour ramasser la biomasse si elle colle. Dans
le cas de la filtration en tube on ne décolmate pas.
On peut pomper la culture
(pompe d'un type ne cassant pas les spirulines ! vérifier au microscope),
ou la siphonner ou la laisser couler par gravité si le filtre est sous le
niveau du bassin ; pour la récolte manuelle, on utilise des bassines à bords de
préférence droits; de toutes façons il faut veiller à ne pas remuer trop le
fond du bassin, pour ne pas mettre en suspension les boues du fond, lors du
prélèvement. Bien que le tamis arrête les boues les plus visibles, de fines
particules sont cependant presque toujours entraînées dans la spiruline
récoltée: il s'en dépose dans le tissu, surtout à l'endroit de l'arrivée de
culture à filtrer (s'il y en a beaucoup, la toile, surtout de maille fine, se
colmatera assez vite en se colorant en brun et l'on peut être amené alors à la
nettoyer au jet d'eau en cours de récolte). On facilite la filtration,
lorsqu'une couche de biomasse s'est formée sur la toile, en raclant la toile
pour la décolmater : on utilise pour cela une pelle en plastique et l'on a
intérêt, lorsque la filtration est lente, à sortir le contenu de la pelle et à
le mettre à égoutter à part.
Pour les productions déjà un
peu importantes, on a intérêt à utiliser une pompe à gros débit, genre pompe
vide-cave (au moins avec la souche type ondulée ou « Paracas »
peu sensible à la cassure par pompe), en plaçant le tamis à l'aspiration ou sur
le refoulement, et en envoyant un jet tangentiel sur la toile horizontale, ce
qui décolmate automatiquement cette toile.
Après arrêt de l'envoi de
culture sur le filtre (éviter d'abaisser la concentration en spirulines en
dessous de 0,4 g/litre), on laisse égoutter, puis on rassemble la pâte verte
obtenue, dite "biomasse". La biomasse de spirulines contenant moins
de 75 % de spirulines droites et provenant d'une culture en bon état, de pH et
teneur en ammonium pas trop élevés, se filtre facilement et s'essore facilement
par pressage. Parfois la biomasse égouttée sur le filtre se rassemble
facilement en la faisant rouler sur elle-même pour former une boule (comme pour
faire une boule de neige) ou un cylindre ; cette biomasse ne colle pas au
plastique. D'autres types de biomasses ne font pas de boule et collent au
plastique mais se laissent essorer facilement. Au contraire, les biomasses trop
riches en droites, ou provenant d'une culture "vieille" ou
"fatiguée" par trop de soleil ou une croissance trop rapide, ou trop
riche en matières organiques dissoutes (sucres compris) donnent une
"crème" collante, qu'on doit ramasser à la louche ou à la pelle en
plastique, et qui, à la limite, ne peut pas s'essorer par pressage..
Photo : Une belle
"boule" (biomasse riche en spirulines spiralées type Lonar) :
On peut aussi laisser finir
d'égoutter la biomasse en sac suspendu. La biomasse égouttée contient 8 à 12 %
de matière sèche pour un milieu de culture de salinité habituelle.
Comme décrit au § 7.9 (CULTURE.htm - EPS),
les grumeaux de spiruline éventuellement retenus sur le tamis peuvent être
récupérés.
Une toile de filtre en
monofilaments polyamide (Nylon) ou polyester (Tergal) est préférable à une
toile en coton parce qu'elle facilite le décollement de la biomasse récoltée et
se lave ensuite plus facilement. Les toiles en monofilaments dites à usage
industriel sont préférées, mais il est possible de se contenter de tissus
d'habillement en nylon, tergal ou soie
convenablement choisis (et beaucoup moins coûteux). La durée de vie
d'une toile de filtration en tissu synthétique sera d'autant plus courte qu'on
la laissera plus exposée au soleil. Les toiles finissent par se percer ou se
déchirer. Il est possible d'utiliser un tissu en coton (drap) à condition de
bien le choisir et à condition que la biomasse soit de "bonne"
qualité (non collante) sinon elle passe à travers la toile coton.
Ne pas hésiter à laver les
toiles à la machine à laver de temps en temps pour déboucher les pores. Il peut
être bon aussi de repasser les toiles en tissu synthétique, à fer pas trop
chaud, pour éliminer les plis qui se forment à la longue et gênent la
filtration. Ne pas abuser de l'eau de Javel qui accélère le vieillissement des
toiles.
La
récolte manuelle de la couche flottante (lorsqu'elle se forme) à l'aide d'une
bassine à bord droit est tentante car elle permet l'obtention d'un concentré de
spirulines à environ 3 - 6 g/l, donc avec (par rapport au poids sec) environ
dix fois moins des produits colmatant se trouvant éventuellement dans le
milieu, et elle est rapide. Si l'on dispose de plusieurs bassins, on a intérêt
à poser le filtre sur un autre bassin que celui dont la couche flottante est
récoltée, de manière à ne pas la perturber par le filtrat. Comme les spirulines
spiralées type Lonar flottent plus vite que les ondulées et les droites, il ne
faut récolter la couche flottante qu'en cas de culture 100 % spiralée ou à flottation
totale, sinon la culture s'enrichirait en spirulines non flottantes (droites
par exemple) qui finiraient par prendre brusquement le dessus (cf programme de
calcul DRIMPR.EXE) (cf CALCUL.htm - notice) : surveiller l'évolution du % des
différentes formes - surtout des droites - dans la culture au cours du temps.
Il arrive que même les ondulées et les droites flottent complètement (ceci se
produit notamment à l'obscurité lorsqu'il y a peu d'oxygène, par exemple en
récipient fermé ou très peu aéré, avec environ 1 ppm d'oxygène dissout). Il
serait certainement intéressant d'utiliser le dispositif suivant pour récolter
des spirulines flottant à 100% (mais nous ne l'avons pas essayé) : transférer
la culture dans une cuve profonde où se produirait une flottation totale, puis
injecter de l'eau au fond pour récupérer la couche flottante par débordement.
Si la flottation n'est pas
totale (on s'en aperçoit d'après l'aspect du milieu sous la couche flottante),
ne pas récolter la couche flottante seule ; homogénéiser la culture avant
de récolter (laisser seulement décanter les boues 5 minutes), et récolter de
préférence à la pompe. Pour réduire la concentration en droites ou empêcher
qu’elle ne croisse, on peut récolter par pompage près du fond, là où il y a la
plus grande concentration en droites.
Il est un cas où l'on peut
récolter la couche flottante sans hésiter : celui d'une culture de spirulines
ondulées (Paracas) ayant tendance à se transformer en spiralées (Lonar) alors
qu'on préfère garder un maximum d'ondulées.
Photos:
Filtration sur bassin de 6 m² à Mialet, 1998 :
Filtration à la
Coopérative Agro-Piscicole de N'dress, Bangui (RCA), 1995 :
Un rapetissement de la taille
des spirulines peut être provoqué par une vitesse de croissance très rapide ou
une salinité ou un pH trop élevés ou une trop forte luminosité, ou provenir de
la souche (chez les spirulines spiralées type Lonar les spires peuvent devenir
tellement serrées qu'elles se touchent). Dans ce cas, utiliser une toile de
maille fine (25 à 35 microns), sinon il y aura des fuites importantes de
spirulines à travers la toile surtout lors des décolmatages, d'où un mauvais
rendement de filtration et une sélection aboutissant à enrichir le bassin en
spirulines de plus en plus petites. Une toile à maille fine convient d'ailleurs
dans tous les cas, elle est donc recommandée mais elle est deux fois plus chère
; elle s'impose pratiquement dans le cas de souche 100 % spiralée en plein été.
Un certain pourcentage de droites ou d'ondulées facilite la filtration et peut
éviter la nécessité de la maille très fine.
Pour une filtration assez
facile même avec droites, il est bon d'avoir au moins un quart de formes
spiralées (ou ondulées), de préférence grandes. A 10 % de spiralées et pH 11,
ou 4 % et pH 10, la filtration est encore possible mais plus pénible. On peut
apprécier la filtrabilité en faisant un test simple décrit en Annexe A6.1. Si
toutes les spirulines sont de forme droite, le colmatage est si rapide que la
filtration peut être jugée impossible. Si la biomasse devient habituellement
infiltrable, ne pas hésiter à changer de souche.
La vitesse de filtration par
gravité varie suivant le type de filtre, la concentration de la culture, et les
mouvements imprimés à la toile ou à la biomasse pour décolmater. Une vitesse de
filtration considérée comme bonne fournit de l'ordre de 300 g (de spiruline
sèche)/heure/m² de surface filtrante.
Pour accélérer la filtration
on peut utiliser le vide produit par un aspirateur ménager (voir A.htm - filtration) ou
la pression.
La filtration sous pression se fait en tubes
confectionnés en tissu de filtration, de diamètre 5 à 6 cm, alimentés par
gravité ou par pompe et fermés par une pince ou un nœud. Ces tubes peuvent être
disposés horizontalement dans le bassin même, mais de préférence ils sont
suspendus verticalement au-dessus du bassin ou dans la salle de récolte. Une
rampe de plusieurs tubes d'une longueur de 1 mètre se révèle pratique. Le tamis
est disposé en amont de l'aspiration de la pompe. Il est important que la
pression dans le tube ne dépasse pas 1 m de colonne d'eau sinon la maille du
tissu risque de s'agrandir sous l'effet de l'excès de pression et le rendement
de filtration en souffrirait.
Le choix entre filtres plats,
en sacs ou en tubes est une affaire de goût personnel, mais si le poste de
filtration n'est pas à l'abri des salissures (poussières, insectes) le tube
doit être préféré puisqu'il protège la biomasse.
Certains producteurs tiennent
à neutraliser à l'eau acidifiée et/ou à laver à l'eau douce leur biomasse avant
de l'essorer et de la sécher, au risque d'en perdre une partie par éclatement
des cellules.
Si certaines spirulines
supportent le lavage à l'eau douce, d'autres se décolorent ou éclatent à son
contact et ne peuvent être lavées qu'à l'eau salée ou avec du milieu de culture
neuf à la même salinité (ou plus exactement à la même force ionique) que le
bassin récolté. En effet les spirulines
mises en contact avec un milieu de salinité différente de leur milieu d'origine
réagissent quasi instantanément en absorbant ou perdant de l'eau pour se mettre
en équilibre osmotique avec le milieu, ce qui peut faire éclater leur paroi.
Le lavage risque aussi de
causer des contaminations microbiennes : d'une part si l'eau utilisée n'est pas
pure, d'autre part parce que la baisse du pH rend la biomasse plus
fermentescible.
Une biomasse provenant d'une
culture en bon état n'a nul besoin d'être neutralisée ni lavée, seulement
essorée. Il ne faut laver la biomasse que si on doit récolter alors que la
culture est sale ou malodorante, ou si l'essorage est impossible.
Par
contre l'essorage est nécessaire en l'absence de lavage. L'essorage peut se
pratiquer avec une essoreuse ou sur filtre à vide (trompe à eau ou pompe à
vide), mais plus simplement par pression de la manière suivante: la biomasse
égouttée est placée dans une toile du même type que celle utilisée pour la
filtration, doublée à l'extérieur par une toile en coton solide - les deux
toiles étant repliées sur la biomasse - et elle est pressée entre deux nattes
ou planches rainurées: la majeure partie de l'eau libre est exprimée par la
pression (0,2 kg/cm² suffit mais on peut monter à 1 kg/cm²). La presse peut
n'être qu'une pile de poids, mais un pressoir à vis supérieure est pratique et
plus propre, surtout s'il est en inox, comme celui représenté sur la photo
suivante :
Photo : Pressage de biomasse
à l'aide d'un pressoir à jus de fruits, Mialet, 1998 :
:
On
peut aussi utiliser un cric de voiture pour exercer la pression, ou une presse
à fromage à poids et levier. En augmentant la pression lentement et en
l'arrêtant à temps (avant ou dès que le jus commence à être un peu vert), on
réduit à presque rien les pertes de spiruline à travers la toile ; dans le cas
de biomasse de bonne qualité et riche en spirulines spiralées, on obtient de
très beaux résultats (biomasse pressée de consistance bien ferme) sans prendre
beaucoup de précautions, mais toute la biomasse finirait quand même par passer
à travers la toile si la pression était exagérément augmentée ; dans le cas de
biomasses plus "fragiles" ou trop riches en droites, le jus coule
vert plus facilement, la biomasse pressée est molle et collante et si l'on
presse trop les spirulines risquent d'être réduites en bouillie trop molle pour
pouvoir être ensuite extrudée. Même une biomasse de qualité excellente peut
donner une biomasse pressée molle si la pression a été trop forte ou brutale :
si l'on emploie un cric de voiture ce danger est réel et il est recommandé
d'être très prudent (un indicateur dynamométrique serait utile). Il est bon
d'observer le débit d'écoulement du jus de pressage pour se guider.
L'essorage/pressage
doit se faire sans tarder et il faut surtout éviter que la biomasse souffre de
la chaleur en attendant.
Il ne
faut pas presser trop de biomasse à la fois, même si elle n'est pas
"fragile" : il ne faut pas charger plus de 8 cm de biomasse par
couche (mais il est possible de superposer plusieurs couches séparées par un
intercalaire permettant le libre écoulement du liquide). Sous la couche
inférieure, mettre plusieurs intercalaires pour faciliter l'écoulement du jus.
Le pressage dure au moins 15 minutes, car il faut du temps au liquide pour
cheminer à travers les très fins interstices ou capillaires entre les
spirulines comprimées.
Le jus
de pressage n'est, de préférence, pas recyclé au bassin, surtout s'il est
trouble. Le pressage de grumeaux verts donne toujours un jus
"laiteux". Lors du pressage une partie des exopolysaccharides
tapissant la face externe des spirulines se détache et se retrouve dans le jus
de pressage, même si ce dernier n’est ni trouble ni coloré (cela se constate
facilement en pratiquant le test de filtration normalisé sur le milieu de
culture et sur le jus de pressage, ce dernier donnant en général un moins bon
résultat).
La spiruline riche en
spiralées (moins de 50 % de droites), provenant d'une culture jeune, et essorée
convenablement, est de consistance très ferme, non collante et donne une
tranche nette au couteau, et son pH est de 7 à 9 (selon degré de pressage; en
fait 9 parait préférable pour le séchage et la conservation, donc ne pas
presser absolument à fond). La spiruline spiralée essorée contient
habituellement autour de 20 % de sec (plus pour les ondulées et encore plus
pour les droites) si elle provient d'une culture de salinité normale (10-13
g/l) et s'il n'y a pas eu de lavage ou si le lavage a été fait avec une eau à
la même salinité (ou plutôt à la même "force ionique") que le milieu
de culture. Un milieu type Zarrouk ou une eau de lavage de salinité 20 g/l
donne un % de sec majoré de 5 points, une eau salée à 30 g/l donne un % de sec
majoré de 10 points (et un goût plus salé), par contre le lavage à l'eau douce
donnera souvent un % de sec minoré de 5 points (et au goût
"fade"). Les milieux de culture à base de cendres ou de bicarbonate
de potassium donnent, à salinité égale (mais force ionique inférieure puisque
le poids atomique du potassium est supérieur à celui du sodium), un titre en
sec inférieur. Les spirulines ondulées
donnent des biomasses pressées plus riches en matière sèche (environ 2,5 points
au-dessus des spiralées type Lonar) ; leurs % de sec plafonnent cependant à 33
% à partir d'une salinité de 44 g/l (en NaCl). Bien distinguer six facteurs
indépendants régissant le % de sec du produit pressé : la souche, la forme des
filaments au sein d'une même souche, la salinité du milieu de culture, la
quantité de biomasse essorée en une fois, la pression appliquée (ou le vide, ou
la force centrifuge) et la durée du pressage.
Si la biomasse est
"fragile" ou très riche en droites, ne pas presser plus de 2 cm
d’épaisseur initiale et n'appliquer qu'une pression (ou un vide ou une force
centrifuge) modérée et progressive et la laisser agir plus longtemps (par
exemple 30 minutes) : cela est généralement efficace et permet d'obtenir une
biomasse extrudable.
L'avantage de l'essorage par
le vide ou par essoreuse est de permettre le traitement de biomasses égouttées
peu concentrées, par exemple à 7 % de matière sèche, presque liquides, alors
que le pressage est difficile voire impossible à mettre en œuvre dans ce
cas-là.
Dans
certains cas, surtout quand il y a de 90 à 100 % de droites, la biomasse ne se
laisse pas essorer en une biomasse extrudable (les spaghetti, même si on arrive
à les former, "fondent" au séchage), mais elle peut être lavée, puis
étalée à la spatule en couche mince (1 mm) sur un film de polyéthylène tendu
horizontalement pour séchage rapide au soleil ou sur un plateau d'étuve à
aération latérale. Cette méthode (cf § 9 flocons) doit être
utilisée avec prudence, surtout si le lavage se fait à l'eau douce: le séchage
doit être très rapide parce que la biomasse lavée à l'eau douce fermente vite
et il est recommandé de faire des analyses bactériologiques plus fréquentes sur
le produit séché ainsi obtenu. La réussite de ce type de séchage dépend
fortement de l'épaisseur de la couche de biomasse étalée: si la répartition
n'est pas bien faite, les parties les plus épaisses sècheront mal, prendront
une mauvaise odeur, et ne pourront pas servir à l'alimentation humaine. Cette
méthode de séchage, que j'appelle "méthode indienne" (parce qu'elle a
été largement pratiquée dans l'Etat du Tamil Nadu en Inde du Sud), peut
s'appliquer aussi aux biomasses qui se sont laissées presser correctement mais
qui restent trop molles pour être extrudées (dans ce cas, pas de lavage, mais
éventuellement une petite redilution pour faciliter l'étalement en couche
mince). Cette méthode de séchage donne des écailles ou flocons de spiruline
d'un fort bel aspect, préféré par certains consommateurs, mais dont la densité
apparente est très faible. Elle présente l'inconvénient que le support de
séchage (film plastique) est assez difficile à nettoyer lorsqu'il n'est plus
neuf, alors que les moustiquaires ou grilles n'ont pas besoin de nettoyage ou
se lavent instantanément au jet d'eau. Enfin les flocons obtenus par cette
méthode ont une fâcheuse tendance à se charger électriquement ainsi que le film
plastique, qui s'attirent alors mutuellement.
A noter qu’une biomasse
pressée « molle », pratiquement impossible à extruder, reste
généralement bonne à consommer fraîche.
La
biomasse non essorée et non lavée à l'eau, ou pas assez, brunit rapidement au
soleil.
La
biomasse essorée/pressée doit être refroidie le plus tôt possible pour qu'elle
ne s'abîme pas. Même si elle doit être séchée, on a intérêt à la mettre au
frigo en attendant l'extrusion, sinon des odeurs désagréables peuvent se
dégager lors de l'extrusion.
8.3) Lavage des outils (voir aussi § 11 4.htm - Hygiène)
On a intérêt à rincer dès que
possible, ou au moins à mettre à tremper, les outils, toiles, récipients,
instruments ayant été en contact avec la spiruline; sinon, si la spiruline
sèche avant nettoyage, elle devient très difficile à nettoyer et il peut
s'ensuivre une consommation d'eau de lavage exagérée. Les toiles de filtration
et de pressage doivent être lavées et séchées après usage pour garder leur
efficacité et éviter qu'elles ne prennent des odeurs; attention: pour qu'elles
durent plus longtemps, ne pas les exposer trop longtemps au soleil.
Un lavage des toiles de filtration et de pressage à la
machine à laver avec détergent est pratique et recommandé au moins de temps en
temps.
* * *