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Cultivez Votre Spiruline
Manuel de Culture Artisanale de la Spiruline
by Jean-Paul Jourdan
Le Castanet, Mialet, 30140 Anduz, France. email: jpj@bsi.fr.

CHAPITRE 4

8. RECOLTE

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) et, en cas de récolte de la couche flottante, il ne faut pas retarder la mise en agitation après le lever du soleil. 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 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 60 µ), en recyclant le filtrat dans le bassin. La culture est envoyée au filtre à travers un tamis de maille 200 à 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).

On peut pomper la culture (pompe d'un type ne cassant pas les spirulines : vérifier au microscope), ou mieux on peut la siphonner ; 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 qu'un tamis de 200 à 300 µ arrête les boues les plus visibles, de fines particules sont cependant presque toujours entraînées dans la spiruline récoltée: il s'en dépose souvent dans le tissu 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 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. Après arrêt de l'envoi de culture sur le filtre, on laisse égoutter ; quand presque tout le liquide s'est égoutté, on rassemble la pâte verte obtenue, dite "biomasse". La biomasse de spirulines spiralées contenant moins de 50 % de spirulines droites et provenant d'une culture en bon état, de pH et teneur en ammonium pas trop élevés, se filtre facilement et se rassemble facilement en la faisant rouler sur elle-même comme pour former une boule (comme pour faire une de neige), et elle ne colle pas au plastique ; 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, donnent une "crème" collante, qu'on doit ramasser à la louche ou à la pelle en plastique.

Photo : Une belle "boule" (biomasse riche en spirulines Lonar).

On peut 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 (Chapitre 3 - EPS), les grumeaux de spiruline retenus sur le tamis peuvent être récupérés.

Une toile de filtre en polyamide (Nylon) ou en polyester (Tergal) est préférable à une toile en coton parce qu'elle facilite le décollement de la biomasse récoltée. Les toiles en monofilaments sont préférées, mais il est possible de se contenter de tissus d'habillement convenablement choisis (et 5 à 10 fois 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. Le polyester est plus solide que le polyamide (nylon) et il est donc préféré. Ne pas hésiter à laver les toiles à la machine à laver de temps en temps pour déboucher les pores, et à repasser les toiles 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 risque d'accélérer le vieillissement des toiles.

Pour la filtration la toile peut être simplement posée sur un grand tamis plat ("brancard"), mais un sac suspendu s'avère pratique car la pression moyenne du liquide sur la toile est plus forte ce qui accélère la filtration. Au lieu de sac on peut utiliser une grande passoire garnie intérieurement de toile de filtre. 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 en forme de V c'est le poids du liquide qui tend la toile) pour faciliter son décolmatage avec une pelle à bord droit et aussi pour ramasser la biomasse si elle colle.

La récolte manuelle de la couche flottante (lorsqu'elle se forme) à l'aide d'une bassine à bord droit est avantageuse 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 flottantes (Lonar) flottent plus vite que les droites, il ne faut récolter la couche flottante qu'en cas de culture 100 % spiralée ou de 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) : surveiller l'évolution du % des différentes formes - surtout des droites - dans la culture au cours du temps. Il arrive que même les Paracas 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 spiruliiines 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, mieux vaut homogénéiser la culture avant de récolter (laisser seulement décanter les boues 5 minutes). Pour éviter l'envahissement par les droites, il vaut encore mieux récolter par pompage sous la couche flottante.

Filtration sur bassin de 6 m² à Mialet, 1998.
Filtration à la Coopérative Agro-Piscicole de N'dress, Bangui (RCA), 1995.

Si les spirulines sont de petite taille, ce qui peut être provoqué par une vitesse de croissance très rapide ou une salinité ou un pH trop élevés, ou provenir de la souche, ou d'une trop forte luminosité (spirulines type Lonar dont les spires sont tellement serrées qu'elles se touchent), 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 Lonar pure 100 % spiralée en plein été. Un certain pourcentage de droites ou de Paracas dans la Lonar facilite la filtration et peut éviter la nécessité de la maille fine.

Si les spirulines sont en mauvais état et/ou si le milieu de culture est de pH trop élevé, ou s'il est trop sale ou trop riche en matières organiques, ou en ammonium ou en boues microscopiques ou encore en spirulines droites, la filtration devient difficile et la biomasse peut rester à l'état de "crème". Une culture jeune ou en bon état et suffisamment riche en spiralées filtre facilement, la biomasse récoltée forme bien la "boule" et se presse facilement. Les cultures sous ombrage sont très souvent de ce type (c'est surtout l'ombrage du début de matinée qui est efficace pour maintenir la qualité de la culture).

Pour une filtration facile, il est bon d'avoir au moins un quart de formes spiralées, 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. Pour accélérer la filtration on peut utiliser le vide (le vide produit par un aspirateur ménager suffit pour effectuer la filtration sous vide Annexes techniques - filtration) ou la pression. Une petite pression (filtration en tubes de diamètre 6 cm, alimentés par gravité ou par pompe n'endommageant pas les spirulines).

Une vitesse de filtration considérée comme bonne fournit de l'ordre de 300 g (de spiruline sèche)/heure/m² de surface filtrante.

8.2) Lavage et Essorage

Certains producteurs tiennent à neutraliser à l'eau acidifiée et/ou à laver à l'eau douce leur biomasse (même normale) avant de l'essorer et de la sécher, au risque de perdre une part de leur production.

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.

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. En augmentant la pression lentement et en l'arrêtant à temps (avant ou dès que le jus commence à être un peu vert et le pH du filtrat à baisser), on réduit à presque rien les pertes de spiruline à travers la toile, et l'on obtient une biomasse pressée de consistance ferme ; dans le cas de biomasse de bonne qualité et riche en spirulines spiralées, on obtient de très beaux résultats sans prendre beaucoup de précautions, mais toute biomasse finirait 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 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.

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 comme c'est fréquent. Le pressage de grumeaux verts de Lonar donne toujours un jus très laiteux.

La spiruline riche en spiralées (moins de 50 % de droites) 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 essorée contient habituellement autour de 20 % de sec (souvent plus pour la souche Paracas et 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. Bien distinguer sept facteurs indépendants régissant le % de sec mesuré par séchage: la souche, la forme des filaments au sein d'une même souche, la qualité du milieu de culture, la quantité de biomasse essorée en une fois, la pression appliquée (ou le vide, ou la force centriguge) et sa durée, et évidemment le degré de séchage du produit sec.

Si la biomasse est "fragile" ou très riche en droites, 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 peu riches en spirulines, 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 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): elle peut alors être lavée, puis étalée à la spatule en couche mince (1 mm) sur un film de polyéthylène bien 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 même méthode de séchage, que j'appelle "méthode indienne" (parce qu'elle est pratiquée couramment par exemple dans l'Etat du Tamil Nadu en Inde du Sud), peut s'appliquer aussi aux biomasses qui se sont laisées 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).

La biomasse non essorée et non lavée à l'eau, ou pas assez, brunit rapidement au soleil.

8.3) Lavage des outils (voir aussi § 11 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 longtemps, ne pas les exposer trop 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.