Etude et conception d’usine de transformation des fruits tropicaux

Le secteur agricole est la base de l’économie, non seulement régionale, mais aussi Nationale. Madagascar est une île riche en ressources naturelles importantes capables d’assurer la croissance économique, surtout dans les domaines alimentaires et agricoles. Elle doit être aussi un pays riche sur le plan monétaire. Toutefois, il existe des contraintes considérables et bien connues qui érigent des barrières à ces opportunités potentielles de développement. Ce sont l’augmentation des pertes de production, la non maîtrise et la non exploitation de quelques éléments de la filière à savoir la qualité, les normes, la conservation et la transformation…. Face à cette situation, la meilleure solution, adaptable en milieu rural Malgache est l’implantation d’usine de transformation dans les régions productrices. Elle assure une source fiable de produits de qualité destinés à répondre aux demandes du marché.

LA ZONE D’IMPLANTATION

A l’instar de toute les régions de Madagascar, l’activité principale de la région Amoron’i Mania est l’agriculture .Elle offre une très grande variété des produits pour la consommation locale. Par contre, la région a une difficulté sur le plan marketing du secteur agricole à savoir la spécialisation et l’augmentation des volumes des produits au point de vente. Pour l’instant, trop de producteurs viennent vendre sur le marché de très petites quantités de produits. Cette forme de livraison sur le marché revient cher en termes de coûts de temps et de déplacement, ainsi qu’en pertes « cachées», à savoir une qualité inférieure et des produits insalubres allant vers les consommateurs. Pour remédier cette lacune, nous nous proposons d’installer l’usine de transformation ou de conditionnement elle-même, où un producteur livre des produits bruts du verger afin d’en assurer la valorisation commerciale. Dans ce qui suit, on va voir les caractéristiques de l’agriculture d’Amoron’i Mania.

PRESENTATION DE LA REGION

La région d’Amoron’i Mania est délimitée entre 45°7’et 47°7’ longitude Est et 19°8’ et 21°0’ latitude Sud. Elle se trouve dans la partie centrale des hautes terres sud (province de Fianarantsoa) et est constituée par les sous-préfectures d’Ambatofinandrahana, d’Ambositra, de Fandriana et de Manandriana, elle est limitée :
❖ au Nord par les sous préfectures d’Antanifotsy, d’Antsirabe et de Betafo (province d’Antananarivo)
❖ à l’Est par la sous-préfecture d’Ifanadiana
❖ au Sud par les sous-préfectures d’Ambohimahasoa et d’Ikalamavony
❖ et à l’Ouest par les sous-préfectures de Mahabo et de Miandrivazo (province de Tuléar).

MILIEU PHYSIQUE
Sa superficie est de 17516 Km², soit environ 17% de la superficie de la province autonome de Fianarantsoa.

CLIMAT
Le climat de la région d’Amoron’i Mania est caractérisé par les sous régions de Soavina et d’Ambatofinandrahana, où il fait nettement plus chaud, mais plus sec, par rapport au reste de la Région .

MILIEU HUMAIN 

La Région présente dans l’ensemble un fort aspect rural. Seuls le Chef- lieu de la souspréfecture d’Ambositra a une vocation urbaine.

DEMOGRAPHIQUE ET URBANISATION 

La région a une forte pression démographique. Le taux d’urbanisation de la région (15,9%) est faible par rapport à celui de l’ensemble de la province de Fianarantsoa (18,2%). Il est relativement élevé au niveau des Chef- lieux des Sous préfectures, de l’ordre de 21 % à Ambatofinandrahana et 15 % à Manandriana, dû au mirage de la ville et à l’insécurité qui règne dans bon nombre des zones rurales. C’est dans la sous-préfecture d’Ambositra que le taux d’urbanisation est le plus faible (12,3%).

CARACTERISTIQUE DU MENAGE

Au total, la région de l’Amoron’i Mania compte 204.921 chefs de ménage. Dans chaque ménage, il y a en moyenne 5 personnes en 2002. 95 % des chefs de ménage ont un emploi, une grande majorité des chefs de ménages occupés sont des agriculteurs et ouvriers qualifiés de l’agriculture. Ce groupe professionnel occupe le premier rang ; ensuite, en second, troisième, quatrième et cinquième rang se placent respectivement les artisans et ouvriers des métiers de type artisanal de marché, les professions intellectuelles et scientifiques, les ouvriers et employés non qualifiés d’entreprise, et les personnels des services et vendeurs de magasin et de marché.

LES ANANAS ET LES MANGUES 

La production et les échanges commerciaux des fruits tempérés stagnent depuis plusieurs années, ceux des fruits tropicaux ont explosé littéralement au cours de la dernière décennie. Parmi ces fruits tropicaux, la mangue et l’ananas sont les plus dynamiques. La demande des pays développés (Etats-Unis, Europe …) ne cesse de croître, entraînant un engouement des agriculteurs dans les pays producteurs.

ORIGINE ET CARACTERISTIQUES PHYSIOLOGIQUES

L’ANANAS
L’ananas appartient aux familles des Broméliacées. Il est originaire d’Amérique tropicale. Il signifie littéralement : « fruit (a) excellent ou savoureux ou parfumé (nana) », en langage des indiens Guaranis, serait originaire du bassin de Paraguay et de la haute vallée de l’Orénoque. Quant à sa présence à Madagascar, elle remonte à 1548, avec l’arrivée des Portugais dans le nord et le nord-Est. Les premières plantations furent installées par les colons sur la cote Est. Deux variétés existent à Madagascar : variétés exotiques et variétés locales
– variétés exotiques : Cayenne lisse, très bon pour l’exportation en frais, conserve et Victoria queen: exportations en frais.
– variétés locales : Ananas gasy exporté en conserve.

LA MANGUE
La seule espèce de mangue cultivée commercialement est Mangifera indica , famille des Anacardiacées, malgré le fait que cette famille compte beaucoup d’espèces de mangues comestibles. L’origine et la diversité du genre Mangifera sont encore largement discutées. Mukherjee, (1997), cité par Cunha & Neto, 2 000, estime que le manguier viendrait du SudEst asiatique et plus précisément d’une zone couvrant le Nord-Est de la Malaisie, le Bangladesh et le Nord-est de l’Inde où il se serait développé depuis environ 4 000 ans. Le manguier a été introduit dans notre l’île dans l’ancien temps et on le trouve à l’état subspontané un peu partout. Deux types de mangues sont cultivés à Madagascar, la variété locale et la variété exotique ou améliorée. Cette dernière est habituellement greffée sur des variétés locales et est destinée à l’exportation. La plupart des variétés locales ont une forte teneur en fibres qui les rendent généralement filandreuses et impropres à être consommées à l’état frais. Les variétés exotiques incluent : Amélie, Auguste ; Mangue précoce : Dixon,Cambodiana ; Mangue mi-précoce : Early Wall , Alphonse; Mangue de saison : Palmer, Kent ; Mangue tardive : Brooks.

CARACTERISTIQUES PHYSIOLOGIQUES COMMUNES DES FRUITS 

Certaines caractéristiques du fruit ont une importance considérable dans l’organisation de la production et de la commercialisation. Rappelons-les succinctement :

❖ Les fruits sont considérés comme fragile. Sa densité élevée, sa mauvaise protection en raison d’une peau mince et souple, les rendent sensibles aux chocs et aux meurtrissures diverses. Cette fragilité impose une attention toute particulière lors de la manipulation des fruits pour toutes les étapes allant de la récolte à la mise en vente pour les produits frais et à la transformation pour les produits finis.

❖ Les fruits respirent ; l’un est climatérique (mangue, banane, avocat, poire, etc.), c’està-dire qu’il présente un taux respiratoire élevé, induisant une maturation post  l’autre non climatérique (ananas, raisins…). Cette caractéristique implique une adaptation particulière de toute la chaîne de commercialisation du fruit, en particulier le conditionnement (caisses adaptées), le stockage et le transport (contrôle de la température, renouvellement de l’air), etc.

❖ Les fruits nécessitent un point de coupe idéal : lorsque le fruit est récolté trop tôt, il ne mûrit pas de façon correcte, mais inversement, lorsqu’il est cueilli trop tardivement sa durée de conservation est écourtée. La détermination du point optimum de récolte est un des aspects les plus délicats du processus de production – commercialisation, en raison de l’absence de critères précis pour le repérer .Cela représente un handicap important notamment pour l’approvisionnement des marchés les plus distants, ce qui est le cas des marchés d’exportation.

❖ Comme la plupart des espèces fruitières, la production est saisonnière.

❖ Enfin, les fruits sont riches en vitamines C, A et en Calcium et offrent d’excellentes propriétés alimentaires, caractéristiques appréciables pour le consommateur et donc aussi pour l’industriel.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : GENERALITES
Chapitre I : LA ZONE D’IMPLANTATION
I .I PRESENTATION DE LA REGION
I.II. MILIEU PHYSIQUE
I.II.1.CLIMAT
I.II.2.TEMPERATURE
I.II.3.PLUVIOMETRIE
I.II.4.HUMIDITE RELATIVE (en %)
I.III.MILIEU HUMAIN
I.III.1.DEMOGRAPHIQUE ET URBANISATION
I.III.2.CARACTERISTIQUE DU MENAGE
I.III.3.MIGRATION
I.IV.AGRICULTURE
Chapitre II : LES ANANAS ET LES MANGUES
II .I. ORIGINE ET CARACTERISTIQUES PHYSIOLOGIQUES
II.I.1.L’ANANAS
II.I. 2.LA MANGUE
II.I.3. CARACTERISTIQUES PHYSIOLOGIQUES COMMUNES DES FRUITS
II.II. LA PRODUCTION ET LA ZONE D’ARBORICULTURE
II.III.PRETRAITEMENT DES FRUITS
II.III.1.CUEILLETTE
II.III.2. TRANSPORT
II.IV.VENTE ET CONSOMMATION
II.IV.1. MARCHE LOCAL
II.IV.1.1.Fruits frais
II.IV.1.2 .Produits transformés
II.IV.2. EXPORTATION
II.IV.2.1. Produits frais
III.IV.2 .2.Produits transformés
Chapitre III NOTIONS THERMIQUES ET LA PRODUCTION DU FROID
III.I. LES MODES DE TRANSFERT THERMIQUE
III. I.1.LA CONDUCTION
III.I.2.LA CONVECTION
III. I.2.1.La convection naturelle
III. I.2.2.La convection forcée
III. I.3.LE RAYONNEMENT
III.II. MOYEN DE PRODUCTION DU FROID
III. III.LE CYCLE FRIGORIFIQUE
III. IV.FLUIDES FRIGORIGENES EMPLOYES DANS LES INSTALLATIONS FRIGORIFIQUES
III.IV.1. DEFINITION
III.IV.2.VARIETES DES FLUIDES REFRIGERANTS
III. IV.3.CARACTERISTIQUES
PARTIE II : LA CONSERVATION ET LA QUALITES DES PRODUITS DANS LES INDUSTRIES AGROALIMENTAIRES
Chapitre I- CONSERVATION
I. I.CONSERVATION PAR LE FROID
I. I.1. REGULATION DE L’ATMOSPHERE DES CHAMBRES A ATMOSPHERE CONTROLEE
I. I.1.1.Modification de la composition gazeuse
I.I.1.2. Moyen de mise en œuvre
I.II.CONSERVATION PAR TRANSFORMATION
I.II.1. JUS DE FRUITS
I.II.1.1.Definition
I.II.1.2.Les variétés des jus de fruits
I.II.1.3.Concentré et la purée de fruits
I.II.1.4.Les techniques de fabrication de jus
I.II.2.CONFITURE
I.II.2.1.Définition
I.II.2.2.Historique
I.II.2. 3.Fabrication de confiture
I.II.2.4.Caracteristique de confiture
I.II.2.5. Rôles des ingrédients
Chapitre II. LA QUALITE DES PRODUITS DANS LES NDUSTRIES AGROALIMENTAIRES
II.I.DEFINITIONS
II.I.1. LA QUALITE
II.I.2. LES NORMES
II.I.2.1.Références normatives
II.I.2.2.Les différents organismes de normalisation
II.I.3. LE SYSTEME HACCP
II.I.3.1.Les origines du système HACCP
II.I.3.2.Principes
II.I.3.3.Le principe de la marche en avant
II.II.LES ENJEUX DE LA QUALITE DANS UNE INDUSTRIE AGROALIMENTAIRE
II.II .1.LA DIMINUTION DES COUTS
II.II.2.LA FIDELISATION DE LA CLIENTELLE
II.II.3.L’ACCES AU MARCHE EXTERIEUR
PARTIE III : CALCULS ET DIMENSIONNEMENT
Chapitre I. CALCULS ET DIMENSIONNEMENT D’UNE STATION FRUITIERE
I.I.PRESENTATION DE LA CHAMBRE
I.II.CALCULS DES DIFFERENTS PARAMETRES UTILES A L’INSTALLATION DU STATION FRUITIERE
I.II.1.DETERMINATION DE L’EPAISSEUR
I.II.1.1.Des panneaux (murs)
I.II.1.2.La porte
I.II.2.CHARGES THERMIQUES
I.II.2.1.Charges thermiques extérieures
I.II.2.2.Charges thermiques intérieures
I.II.2.3.Charge thermique totale
I.III.MODE DE CHARGEMENT / DECHARGEMENT
I.IV.DIMENSIONNEMENT DES APPAREILS FRIGORIFIQUES
I.IV.1.EVAPORATEUR
I.IV.1.1.Calcul de la puissance
I.IV.1.2.Contrôle de la puissance prévisionnelle de l’évaporateur
I.IV.2.COMPRESSEUR
Vérification de température de fin de compression ou de refoulement
I.IV.2.1. Cycle frigorifique de l’installation
I.IV.2.2.Choix de compresseur
I.IV.3.CONDENSEUR
I.IV.3.1.Calcul de la puissance du condenseur
I.IV.4.TUYAUTERIES
I.IV.4.1.Dimensionnement des tuyauteries d’installation
I.IV.5.DETENDEUR
I.IV.5.1.Calcul de la chute de pression au niveau du détendeur
I.IV.5.2.Détermination de la capacité nominale du détendeur (Qn)
Chapitre II.CONCEPTION D’UN REFROIDISSEUR DE JUS
II.I.PRESENTATION DU REFROIDISSEUR
II.II.DIMENSIONNEMENT DU REFROIDISSEUR
II.II.1.LA CONDUITE DU JUS
II.II.1.1.Caractéristique de l’écoulement
II.II.1.2. Calcul de la vitesse d’écoulement à l’entrée de la conduite : w1
II.II.1.3.Calcul de perte de charge dans la conduite
II.II.1.4.Calcul de la pente d’écoulement pour avoir la vitesse de 0,185m/s
II.II.2.1.Dimensionnement de l’isolant du tunnel
II.II.2.2.Calcul de charge par transmission à travers les parois
II.II.2.3.Calcul de la puissance frigorifique nécessaire au refroidisseur
II.II.3.L’EVAPORATEUR
II.II.3.1.Calcul du serpentin évaporateur
II.II.4.COMPRESSEUR
II.II.4.1.Détermination de la puissance absorbée
II.II.5.CONDENSEUR
II.II.5.1.La puissance requise au condenseur
II.II.6.TUYAUTERIE
II.II.6.1.La tuyauterie d’aspiration
11. II.6.2. La tuyauterie de refoulement
II.II.6.3.Tuyauterie de liquide
II.II.7. DETENDEUR
II.II.7.1.La capacité nominale du détendeur
II.III.SCHEMAS FLUIDIQUE DE L’INSTALLATION
PARTIE IV : EVALUATIONS DU PROJET
Chapitre I : ETUDE ECONOMIQUE DU PROJET
I.I.LES CHARGES D’INVESTISSEMENT
I. II. LES ELEMENTS DU COUT DE PRODUCTION
I.II.1.LES CHARGES FIXES
I.II.2.LES COUTS VARIABLES
I.III.CALCUL DE RENTABILITE
I.III.1.CALCUL DU POT (Pay Out Time)
I.III.2.CALCUL DE VAN (Valeur Actuelle Nette)
I.III.3. LE TAUX DE RENTABILITE INTERNE (TRI)
I.III.4.L’INDICE DE PROFITABILITE (IP)
Chapitre II. ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
II.I.CONTEXTE ACTUEL
II.II.IMPACTS NEGATIFS
II.II.1. L’AIR
II.II.2.LES DECHETS
II.II.3.LA SANTE/SECURITE
II.II.4.LE CADRE DE VIE
II.II.5.LES BIENS MATERIELS ET LE PATRIMOINE
II.III.IMPACTS POSITIFS
II.IV.MESURE D’ATTENUATION
CONCLUSION GENERALE

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