Les réserves de céréales constituent un élément vital pour la survie des groupes humains. Apparue aux environs de la révolution néolithiqueLes structures de conservation des céréales en Méditerranée nord-occidentale au premier millénaire avant J.C - Dominique Garcia - Travaux du centre Camille Jullian. N° Original : GS 2003877914 - CNRS, 1997, la maîtrise du stockage des céréales est essentielle dans l'organisation de la plupart des sociétés car elle est impliquée dans trois activités humaines majeures : l'alimentation, par la conservation des grains, riches en amidon, à court et moyen terme en prévision de mauvaises récoltes, de disettes ou de conflits ; lagriculture, en assurant la préservation des semences nécessaires pour la production des années suivantes. Le maintien du pouvoir germinatif est également essentiel pour l'orge de brasserie qui sera soumis aux opérations de maltage ; le commerce, avec la constitution de stocks de grains pour l'échange.
Des greniers protohistoriques et fosses à grains jusqu'aux silos modernes, les groupes humains ont développé de nombreuses solutions pour la maîtrise des dangers inhérents à la conservation des céréales. Les écrits des ingénieurs militaires, les traités des agronomes latins, des hygiénistes ou des mécaniciens du témoignent encore des efforts mis en œuvre pour améliorer les conditions de stockage. Parallèlement, si archéologues et ethnologues ont perçu l’importance des modes de conservation dans l’organisation des sociétés humaines, c’est aussi parce que la dimension sociale et économique de la technique est sous-jacente.
Si les modalités techniques ont varié avec les époques et les lieux, les enjeux sont toujours restés les mêmes et l’évolution technique a surtout permis une augmentation des capacités de stockage et une accélération des échanges.
Dangers associés à la conservation des céréales
Tout grain stocké est susceptible de subir une dégradation de ses qualités technologiques, alimentaires et sanitaires. Dans ce paragraphe, on utilisera le terme de danger pour désigner, « tout agent biologique, chimique ou physique présent dans un aliment ou un état de cet aliment pouvant entraîner un effet néfaste sur la santé »Norme NF XP V 01-002, 1998. Voir Analyse des dangers et maîtrise des points critiques, HACCP.. Il s’agira notamment de bactéries, de virus, de parasites, de substances chimiques, de corps étrangers. Le danger concerne le consommateur, avec les conséquences en matière de santé publique, mais aussi le produit, en affectant sa valeur économique.
En matière de conservation des céréales, trois types de dangers sont couramment identifiés : Les dangers physiques correspondant à la présence de corps étrangers Les dangers chimiques : essentiellement présence de métaux lourds, de résidus d'insecticides et les dioxines Les dangers biologiques : les insectes et acariens, les rongeurs et volatiles et/ou leurs traces macroscopiques, les moisissures, les mycotoxines, les salmonelles et le Bacillus cereus.
Les insectes Les insectes engendrent une altération des grains et sont source de souillures et de contaminations : ce sont des vecteurs de germes. Malgré une lutte de plus en plus technique leur éradication semble impossible. Les contrats commerciaux stipulent que tout lot de grain doit être refusé si un seul insecte vivant y est repéré Décret -409 du 26 avril 1991.
La plupart des insectes des grains stockés appartiennent à deux ordres biologiques : les coléoptères et les lépidoptères. Les principaux insectes ravageurs sontStockage et conservation des grains à la ferme, Qualité - Stockage, ARVALIS : Les charançons : charançon du blé (Sitophilus granarius) et charançon du riz (Sitophilus oryzae). Les femelles attaquent les grains entiers et pondent leurs œufs à l'intérieur, puis les larves se développent dans l'amande de blé, d'orge, de maïs et de riz principalement. Les températures optimales de développement se situent entre 30 et : dans ces conditions une nouvelle génération d'insectes apparaît en 24 à 26 jours. Les charançons sont les insectes contaminants du grain les plus résistants mais, en dessous de , ils ne peuvent plus se reproduire. Un séjour de trois mois à une température de entraîne la mort des adultes et de toutes les autres formes (œufs, nymphes et larves) : le maintien de températures froides constitue donc une protection naturelle efficace ; Les triboliums : Tribolium castaneum, Tribolium confusum (Tribolium brun de la farine). En France, on trouve cet insecte plutôt au sud de la Loire. Les triboliums se nourrissent de grains cassés. Leur température optimale de développement se situe entre 32,5 et et la durée de leur cycle varie de 18 à 25 jours. C'est l'insecte prédateur des grains le plus prolifique avec en moyenne 400 à 600 œufs par femelle ; Les silvains (Oryzaephilus surinamensis) se nourrissent exclusivement de grains cassés de céréales. Leur température optimale de développement comprise entre 30 et permet l'apparition d'une autre génération d'adultes en 20 jours. Ils ne peuvent plus se reproduire en dessous de ; Les capucins des grains (Rhizopertha dominica) : présents surtout en régions méridionales, les capucins adultes font beaucoup plus de dégâts que leurs larves contrairement aux autres insectes. Les adultes se nourrissent de grains entiers de céréales qu'ils dégradent mécaniquement par frottement avant de les consommer. Ils peuvent se développer dans des grains très secs (jusqu'à 8 à 9 % d'humidité). La température optimale de développement est de et à ce niveau, une nouvelle génération d'insecte apparaît en 25 jours. En dessous de leur reproduction est impossible ; Les teignes. Plusieurs espèces sont susceptibles de se nourrir de grains de céréales à paille et de maïs, en s'attaquant au germe : teigne des fruits secs (Plodia interpunctella), teigne des grains (Nemapogon granella). La chenille trahit sa présence par un fil de soie ce qui, en cas de forte infestation, se manifeste par un enchevêtrement de fils blancs sur le dessus du tas de grain. À la température optimale de , le cycle de développement ne dure que 23 jours et en dessous de il n'y a plus de reproduction possible ; Les alucites : alucite des céréales (Sitotroga cereallela). La chenille infeste le stock (céréales à paille et surtout maïs) en se nourrissant du germe, puis de l'intérieur du grain. Les fortes attaques entraînent une perte de pouvoir germinatif et communiquent au grain une odeur de rance. Le cycle évolutif est au minimum de 20 jours à et en dessous de la reproduction est arrêtée ; Les psoques : les poux des livres ou Psocoptera sont des petits insectes de couleur blanchâtre. Du fait de leur petite taille, ils passent souvent inaperçus tant que leur population reste faible et leur action nuisible est plus liée à leur nombre qu'à leurs déprédations. Par contre si l'environnement leur est favorable, en particulier si l'humidité du grain est supérieure à 15 %, ils peuvent pulluler très rapidement, même à basse température. Ils s'alimentent de débris de grain et peuvent aussi s'attaquer au péricarpe ou au germe ; Les cryptolestes (Cryptolestes ferrugineus), le dermeste du grain (Trogoderma granarium), la cadelle (Tenebroides mauritanicus ).
Les résidus d'insecticides Matière active insecticideDose autorisée en substance (g/t)Rémanence ou durée d'action du produit après applicationLimite maximale de résidu (mg/kg)CéréalesLimite maximale de résidu (mg/kg) Graines oléoprotéagineusesPyrimiphos-méthyl4> 6 mois50,05Deltaméthrine0,5-1> 6 mois20,05 (0,1 pour colza et pois)Chlorpyriphos-méthyl2,5> 6 mois30,05Source : Règlement européen (CE) 149/2008
On appelle insecticide toute substance utilisée pour lutter contre la présence ou le développement des insectes et acariens dans les grains stockés. Leur présence peut provenir des traitements réalisés en cours de culture (risque faible) et des traitements de désinsectisation réalisés en vue du stockage (risque beaucoup plus important). Leur toxicité peut poser problème lorsque leur teneur est élevée (supérieure voire très supérieure à la limite maximale règlementaire (LMR) définie par la réglementation car les LMR sont plus sévères que les limites toxicologiques)europa.eu Résidus de pesticides dans les céréales et aliments d'origine animale. Seules certaines matières actives sont homologuées pour le traitement des céréales stockées dont trois sont actives sur les adultes : le pyrimiphos-méthyl, le deltaméthrine et le chlorpyriphos-méthyl.
À titre d'illustration des dangers, rappelons l'« affaire du pain maudit » de Pont-Saint-Esprit : l'intoxication par le dicyandiamide de méthylmercure, un produit contenu dans un fongicide (Panogen) utilisé pour la conservation des grains ayant servi à faire la farine a été évoquée comme une explication possible aux troubles de la population. La justice a retenu cette hypothèse mais cette piste a finalement été abandonnée à la suite d'une thèse en pharmacie soutenue en 1965..
Les oiseaux Les dégâts occasionnés par les oiseaux sont d'ordre quantitatif, par prélèvement de grains, et surtout qualitatif, par dépôts de fientes, de plumes, de cadavres sur les grains ou de débris végétaux utilisés pour la construction de leurs nids. Ils constituent donc des vecteurs de germes. Leur présence est liée à un mauvais entretien des locaux et des abords extérieurs : en ce sens ils sont un indicateur des pratiques hygiéniques mises en œuvre dans l'installation de stockage.
Les rongeurs En consommant des grains, les rongeurs, comme les volatiles, provoquent des souillures, des contaminations et une altération des grains stockés. Ce sont des propagateurs de redoutables maladies contagieuses, qu'il s'agisse de la célèbre peste bubonique, du typhus (deux maladies transmises par la puce du rat), de la toxoplasmose, des trichinoses ou encore de la leptospirose.
Moisissures et mycotoxines
Les moisissures peuvent appartenir à toutes les classes de champignons. Elles élaborent de nombreuses spores qui sont disséminées par l'air et l'eau. Non photosynthétiques, les moisissures ne peuvent se développer que sur des substrats organiques, provoquant ainsi leur dégradation avec un changement d'aspect et des altérations organoleptiques. On distingue trois genres principaux : les genres composants la flore des champs, qui a besoin d'humidité pour se développer, et qui régresse le plus souvent sur les grains stockés : Alternaria, Fusarium, Helminthosporium, Epicoccum, Septoria, Verticillium ; les genres composant la flore intermédiaire, qui peuvent prédominer sur grains insuffisamment secs. On y trouve les mucorales comme Rhizopus, Absidia, Mucor et certaines levures ; les genres composant la flore de stockage : essentiellement Aspergillus et Penicillium.
MycotoxinesMoisissurePrincipaux substrats Les mycotoxines du champThrichothécènesFusariumMaïs, orge, blé, avoineZéaralénoneFusarium graminearumMaïs, blé, sorghoFumonisinesFusarium moniliformeMaïs Les mycotoxines de stockageOchratoxinesAspergillus ochraceusPenicillium viridicatumMaïs, orge, bléCitrininePenicillium citriniumOrge, seigle, avoine, maïsStérigmatocystineAspergillus versicolorBléAflatoxinesAspergillus parasiticusAspergillus flavusMaïs, sorghoSource : Guides des bonnes pratiques hygiéniques, Les éditions des Journaux officiels, Paris, août 2004
L'augmentation de la teneur en eau des grains active le développement des moisissures. Lorsque l'activité de l'eau est inférieure à 0,70, il n'y a pas de développement de moisissures mais leur survie est possible. Entre 0,70 et 0,85, les moisissures xérotolérantes et xérophiles peuvent se développer. Au-delà de 0,85 d'activité de l'eau, le développement de l'ensemble des germes fongiques est possible. D'autre part, les moisissures étant des organismes aérobies, leur croissance est d'autant plus faible que la composition en oxygène de l'atmosphère est basse.