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Effets des conditions de conservation sur la viabilite et la qualité de la variété de maïs NH2 (IRAT 42)

Dansou K. Kossou
Faculté des sciences agronomiques, Université nationale du Bénin, Cotonou, Bénin

Résumé. Les effets des facteurs physiques et biologiques du milieu constitués par deux niveaux d'humidité du grain (13,1 % et 14,8 % base humide), de la présence ou de l'absence du parasite postrécolte Sitophilus zeamais Motsch, et de deux courtes périodes de conservation (40 et 80 jours) sur la qualité et la viabilité du maïs, variété NH2, ont été évalués. Les structures de conservation sont des seaux en polyvinyle, récipients de plus en plus utilisés tant par les ménages urbains que ruraux en remplacement des jars, canaris, gourdes ou paniers artisanaux. Les conditions d'entreposage des traitements issus de la combinaison des éléments précités sont celles du laboratoire et du milieu ambiant. De J'ensemble des résultats de l'étude, il ressort que l'infestation et la détérioration ont été plus prononcées en système contrôlé (laboratoire) que dans le milieu ambiant. Une teneur en eau initiale de 14,8 % des grains conservés en seau plastique a favorisé l'activité de S. zeamais; l'augmentation de la teneur en eau passant aux environs de 15 % a entraîné un développement plus rapide de l'espèce. La microflore est dominée par les genres Aspergillus et Fusarium et le pourcentage de germination des grains a chuté de façon significative après 80 jours de conservation. La viabilité et la qualité des grains ont été affectées et ont réduit le rendement du produit consommable.

Mots clés. Maïs viabilité, conservation, Sitophilus zeamais, moisissures.

Abstract. Storage condition effects on the viability and quality of maize variety NH2.

The biological and physical factors of two grain samples with different initial moisture content (IMC) levels (13.1% and 14.8% wet basis), the absence or presence of post-harvest insect Sitophilus zeamais Motsch and two different storage periods (40 and 80 days) were used to evaluate the viability and quality of a local improved maize variety, NH2 NAT 42). The storage containers used were polyvinyl buckets, in use nowadays by families in both towns and villages. Laboratory and ambient environments served as sample storage media. Overall data analysis showed a higher rate of S. zeamais population buildup and of grain deterioration in the laboratory atmosphere (22-26°C and 76-92% RH). Maize at 14.8% IMC stored in polyvinyl containers developed weevil activities and suffered significant mould growth, and final grain moisture reached 15.0%. Aspergillus sp. and Fusarium sp. dominated the observated microfloral populations, and significant grain germinations losses occurred after 80 days of storage. As a result, the quantity of usable flour obtained from samples stored at 14.1 % IMC was lower than that from those at 13.1 %.

Key words. Maize, viability, preservation, Sitophilus zeamais, mould.

La conservation des grains en général et celle du maïs en particulier est un problème préoccupant non seulement sur le plan national, mais aussi chez les producteurs et consommateurs. Ailleurs, comme au Bénin, ce problème revêt une importance capitale étant donné la part de cette céréale dans l'alimentation de la population. La production céréalière représente environ 50 % de la production agricole béninoise avec une prédominance de la culture du maïs (Desmangles, 1980; Kossou et Samba, 1984). Le maïs est cultivé dans les six départements du pays, mais beaucoup plus au sud du Bénin. Il est consommé sous diverses formes, grillé ou bouilli rimé en lorsque le grain est au stade MM pâteux ou transformé pâte, akassa, ablô, beignets avec des grains durs. Les estimations ont montré qu'au Bénin, une autosuffisance alimentaire suppose un équivalent céréalier d'au moins 217 kg par personne et par an.

D'une façon générale, trois mois après le semis, le maïs peut être récolté mûr avec une teneur en eau assez élevée selon les variétés; teneur en eau à laquelle il ne peut être stocké qu'à la suite d'un séchage sur pied ou d'un séchage naturel répété au soleil ou à l'air, ou d'un séchage artificiel à l'aide de sources de chaleur. Hormis les problèmes de conservation liés au facteur chimique que constitue l'eau, la détérioration du maïs récolté peut être imputée à l'influence d'autres facteurs dont les composantes sont d'ordre physique, biologique ou socio-économique (KOSSOU 1989. AHO et Kossou, 1989). Ces facteurs déterminent pour le paysan, malgré lui, la mise en conservation ou l'injection dans le circuit de commercialisation du produit. Cela engendre parfois une fluctuation des prix du maïs sur les marchés.

Un système de conservation bien établi doit avant tout permettre de régulariser les coûts et aider le paysan à mieux répondre aux impératifs climatiques et phytotechniques. Mais cette conservation se trouve encore confrontée à d'énormes problèmes depuis la ferme jusqu'aux foyers où les structures constituées de greniers, de sacs ou paniers, de matériels en argile, en métal ou de matières synthétiques ne répondent pas toujours aux critères d'une bonne conservation.

Ce travail examine quelques changements subis par le maïs stocké en chambre ou en milieu ambiant, lorsque les containers en polyvinyle tels que les seaux, ustensiles en vogue tant chez les ménages urbains que ruraux, sont utilisés en remplacement des jars, canaris, gourdes ou de paniers artisanaux pour la conservation de courte durée.

Matériels et méthodes

La variété de maïs utilisée, NH2 (IRAT 42), est un hybride complexe développé à partir d'un croisement entre 28 lignées locales (28-Synthétique-1) et Costêno, et diffusé depuis les années 70 par la station de recherche sur les cultures vivrières de Niaouli (Bénin). Cette variété sert de témoin de référence pour les variétés vulgarisées en milieu paysan. Le stock obtenu, nettoyé, est ensuite débarrassé des grains cassés, fissurés, troués, ou moisis. Deux lots d'échantillons sont constitués suivant leur teneur en eau (TE) relevée à 13,1 et 14,8 % (base humide), et les caractéristiques initiales des grains sont déterminées (tableau 1).

Tableau I. Caractéristiques initiales des échantillons de grain du maïs, variété NH2 (IRAT 42).

Déterminée à 105 °C 72 h.

Particules de farine ayant traversé une maille de 2 mm de diamètre.

Les insectes (Sitophilus zoomais Motsch) proviennent des stocks de culture où la variété NH2 a servi à maintenir l'espèce sur plusieurs générations. Cinquante insectes de moins de deux jours d'âge sont choisis de façon aléatoire pour infester chaque échantillon selon les traitements correspondants.

L'essai est installé dans deux milieux: en laboratoire, que l'on peut considérer comme un milieu contrôlé, c'est-à-dire moins perturbé, et en milieu ambiant, dans un emplacement arrangé à cet effet où sévissent les conditions externes. Les variations au sein de ces milieux sont enregistrées grâce à deux thermohygrographes. Chaque unité expérimentale, composée de 5 000 g de grains, est associé à l'un des niveaux de teneur en eau, avec ou sans insectes. Elle est conservée pendant 40 ou 80 jours dans des seaux tronconiques en polyvinyle, de 23,5 cm de hauteur, d'un diamètre compris entre 16 cm pour le bas du seau et 23 cm pour le haut du seau, et munis de couvercles. Chaque unité dérivée de la combinaison des traitements est répétée quatre fois au sein du milieu de conservation.

A la fin de la première période de conservation, l'obtention des sous-échantilIons s'est faite pour chacune des unités expérimentales suivant la méthode de cône (BOXALL, 1986), après tamisage à travers un tamis à mailles de 2 mm de diamètre (figure 1). Diverses observations faites et présentées dans ce document concernent la population d'insectes, la quantité de particules fines produite, le pourcentage de germination et de grains moisis et la distribution des particules de farine issues des produits conservés. La germination des grains est testée en les ensemençant en deux échantillons de 100 grains (par traitement) dans du coton hydrophile imbibé d'eau distillée. Le tout est recouvert de papier aluminium en vue de limiter l'évaporation rapide de l'eau. Toutefois, les grains sont dévoilés deux fois par jour pour l'aération. Le grain a germé lorsque la radicule visible atteint une longueur d'au moins 10 mm.

Le dénombrement des grains moisis est fait globalement et par espèce de moisissure en utilisant deux répétitions de 50 grains sélectionnés du lot de chaque sous-échantillon, préalablement désinfecté à l'hypochlorite de sodium (2 %), puis rincé à l'eau distillée. Les grains sont placés en boîte de pétri sur malt/agar contenant 4 % de NaCI et 200 ppm de Tergitoi NPX. L'ensemble est incubé à 25 °C pendant 6-7 jours et les observations sont réalisées à la loupe et au microscope.

La distribution des particules est réalisée sur les farines issues de la transformation des échantillons de grains des divers traitements dans un moulin Labotype DR 80429, marque Retsch SKI opérant à une vitesse de 2 840 tours à la minute. Chaque farine est soumise à une série de jeux de tamis composée de conservation. ouvertures suivantes: 0,05; 0,20; 0,212; 0,280 et 2 mm. Mais le tamis de 1 mm d'ouverture qu'utilisent les ménages lors des transformations culinaires a aidé à la classification des farines collectées. Ainsi, toutes les catégories de farine dont les particules ont un diamètre supérieur à 2 mm sont considérées comme des déchets; celles dont les particules ont un diamètre inférieur sont considérées comme entrant dans le circuit de consommation humaine. Ces mêmes observations sont répétées au 80e jour pour une comparaison de l'évolution des dégâts.

Figure 1. Méthodes d'échantillonnage des unités expérimentales à la fin de la période

Résultats

Les conditions enregistrées en milieu ambiant sont de 20 à 34 °C pour les températures et de 68 à 100 % pour l'humidité relative sur les deux périodes de l'essai. L'atmosphère du laboratoire se caractérise par des écarts de 22 à 26 °C et de 76 à 92 % d'humidité relative. Ces variations, qui traduisent les situations simulées externe et interne sous lesquelles la conservation s'est opérée, ne sont pas les meilleures pour une bonne conservation (Christensen et Kaufmann, 1974).

Dans le milieu ambiant, avec des échantillons de faible teneur en eau (13,1 %) soumis à des insectes au taux de 50 pour 5 000 g de grains, on constate un développement plus ou moins rapide et uniforme sur les deux périodes. Plus du double de la population initiale (2,2 insectes pour 100 grains) est enregistré 40 jours après conservation, alors qu'elle atteint 4,3 insectes pour 100 grains à la fin de la deuxième période. Le rythme d'émergence par contre est plus lent avec les grains stockés à 14,8 % de teneur en eau, où 2,2 et 7,9 correspondent respectivement au nombre d'insectes pour 100 grains recensé aux 40e et 80e jours.

En milieu contrôlé, le système a favorisé la multiplication d'insectes en nombre plus important. Le nombre moyen d'insectes pour 100 g de grains à la suite des 80 jours de conservation est de 11,3 et 15,1 dans les conditions de laboratoire, contre 7,5 et 10,9 en milieu ambiant pour les valeurs initiales respectives de teneur en eau de 14,8 et 13,1 %.

La quantité d'impuretés recueillies à travers les particules fines produites à la fin des deux périodes expérimentales n'a pas varié en fonction des milieux de conservation ou des teneurs en eau des grains. Néanmoins, elle est passée du simple (0,01 %) au double (0,02 %) respectivement aux 40e et 80e jour de conservation.

L'interaction teneur en eau-période de conservation a des effets déterminants sur la germination du maïs, indépendamment des deux milieux (tableau 11). Lorsque les grains sont stockés à 13 % de TE, le pourcentage de germination initial de 99,7 % ne varie pas de façon significative même après les 80 jours de conservation. Les valeurs moyennes enregistrées sont de 94,9 % et 96,4 % respectivement en milieu ambiant et contrôlé. Par contre, à14,8 % de TE initiale de conservation, les chutes de germination sont très importantes et plus prononcées en milieu ambiant que contrôlé. D'une valeur initiale de 96 % de germination, les échantillons gardés en milieu ambiant sont passés à 45,9 % (40e jour) et à 13,4 % (80e jour), soit une perte de germination de 82,6 % à la fin de la période expérimentale. Ce seuil est atteint avec une moyenne de TE de 15,09 % enregistrée chez ces grains. En système contrôlé, les améliorations notées ne sont pas significatives; les valeurs observées sont respectivement de 51,6 % et 23,4 % de TE aux 40e et 80e jours. La teneur en eau finale des échantillons est de 15,06 %.

Tableau II. Variation du pourcentage de germination du maïs, variété NH2 (IRAT 2), conservé sous diverses conditions.

* Teneur en eau initiale (% b.h.) des grains avant mise en conservation dans deux milieux.

Ces divers changements ne sont pas sans conséquences sur la microflore observée dans les divers échantillons de grains (tableaux III et IV). Six genres de champignons sont identifiés à partir des lots ensemencés. Le genre Fusariurn sp., présent sur tous les traitements, est dominant dans la microflore. Penicillium sp., Aspergillus glaucus et Aspergillus niger sont les genres ou espèces caractéristiques des échantillons de grains stockés à 14,8 % de TE et sans insectes. Ils sont dominants par rapport à A. flavus. Le pourcentage de grains envahis par les moisissures croît en fonction de l'augmentation des teneurs en eau et de la période de conservation. Indépendamment du type de milieu, plus de 70 % des grains sont envahis au 80e jour lorsque les échantillons sont mis en conservation avec une TE de 14,8 %, contre moins de 42,0 % chez leurs homologues avec 13,1 % de TE initiale.

De façon générale, il y a réduction de la quantité de farine utile (tableau V). Au 40e jour après conservation, les échantillons de 13,1 % de TE ont subi des pertes importantes en farine, surtout avec la présence des insectes. Au 80e jour, les diverses quantités de farine collectées indiquent une tendance à la hausse par rapport à celle de la première période indépendamment des niveaux de TE. Cependant, leur texture reflète une richesse en éléments provenant plus du péricarpe, ce qui ne sera pas sans conséquence sur la qualité des produits dérivés.

Discussion

Les efforts en vue de minimiser les pertes postrécolte exigent de porter une attention à l'ensemble du système, avec une référence au consommateur si l'objectif est de générer la sécurité alimentaire. En présence dominance échantillon indemne du genre ou de l'espèce SA échantillon sans insecte A/i échantillon avec insecte

Tableau III. Microflore observée sur la variété de maïs NH2 (IRAT 42) conservée dans le milieu ambiant.

Tableau IV. Microflore observée sur la variété de maïs NH2 (IRAT 42) conservée dans le milieu contrôlé.

(-) présence
(+) dominance
() échantillon indemne du genre ou de l'espèce
S/i échantillon sans insecte
A/i échantillon avec insecte

Tableau V. Distribution des particules des farines issues du maïs NH2 conservé sous diverses conditions (% poids de grain)*

*Valeurs ajustées à teneur en eau initiale (TEI) de 13,1 % ou 14,80 %.
**Les valeurs entre parenthèses indiquent la réduction (-) par rapport à la quantité initiale.

En plus des risques d'intoxication encourus par le consommateur des grains ainsi moisis au de leurs produits dérivés, les pertes qualitatives, mesurées par les chutes importantes de germination constatées en moins de trois mois (CHRISTENSEN, 1973), et quantitatives, liées à la consommation de proportions non négligeables de l'endosperme du grain par S. zeamais (HALL, 1981; ADAMS, 1976), sont aussi à déplorer.

Conclusion

Il apparaît indispensable, si les ustensiles en polyvinyle qui ne permettent pas l'aération du produit doivent être utilisés, de ne conserver les grains qu'à une faible teneur en eau. Le degré d'infestation en système contrôlé est plus important qu'en système ambiant et le seuil de 14,1 % de TE favorise la multiplication de S. zeamais. L'augmentation de cette TE en cours de conservation entraîne un développement plus rapide de l'espèce et une prolifération des moisissures. La qualité des grains infestés peut être compromettante pour le consommateur.

Références bibliographiques

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