Les différents type et configuration de chaînes d’extraction de miel

L’extraction et le traitement du miel sont l’une des tâches les plus chronophages, nécessitant le plus de main-d’œuvre dans le travail de l’apiculteur pendant la récolte.

La technologie et les avancées ont permis d’obtenir aujourd’hui des lignes d’extraction plus ou moins complexes, automatisant le processus et réduisant ainsi considérablement le temps et la main-d’œuvre nécessaires. Cela représente un avantage considérable, non seulement en termes d’économie, mais aussi parce qu’en pleine campagne, ce temps peut être consacré à d’autres tâches à valeur ajoutée, telles que la transhumance pour profiter d’autres floraisons, la réalisation de traitements plus rapides, etc.

En quoi consiste une chaîne d’extraction de miel ?

Une chaîne complète se compose des machines suivantes :

• Un désoperculateur automatique
• Un traitement de l’opercule (presse, fondoir ou centrifugeuse)
• Un extracteur/centrifugeuse de cadres horizontale
• Un décanteur de miel /filtre à miel sous pression
• Des rails de liaison entre le désoperculateur et l’extracteur
• Des pompes de transfert de miel et/ou d’opercules

Toutes ces parties sont intégrées pour fonctionner en chaîne, permettant ainsi de réaliser tout le processus de désoperculation, d’extraction du miel, de traitement de l’opercule et de décantation du miel simultanément et à moindre effort.

Quand opter pour une chaîne d’extraction ?

 Le choix d’une chaînes dépend de plusieurs facteurs :

• La quantité de miel récoltée
• Le chevauchement des récoltes/floraisons
• La disponibilité de la main-d’œuvre (divisée en deux groupes ? Un groupe travaillant sur le terrain et un autre en entrepôt ? Ou une seule équipe mixte avec une salle d’attente pour tempérer le miel avant de commencer l’extraction ?)
• L’espace disponible dans l’entrepôt ou le point d’extraction (lignes transportables ?)
• La capacité d’investissement

Tous ces facteurs influencent la décision du type et de la taille de la ligne à choisir.

En raison des subventions et des aides, de nombreux apiculteurs envisagent l’introduction prématurée d’une chaîne sans avoir le volume nécessaire pour l’amortir et tirer parti de tout son potentiel.

C’est pourquoi il faut également considérer l’option de commencer à un niveau plus réduit. Par exemple, avec un désoperculateur et deux extracteurs, tandis que l’un centrifuge, l’autre est chargé/déchargé, et l’opercule est recueilli dans un fût sans manipulation.

Quels types de chaînes existe-t-il sur le marché ?

Dans le domaine des chaînes d’extraction de miel, il existe une multitude de possibilités. Le choix dépendra de nombreux facteurs et préférences.

En général, une chaînes est composée de trois éléments principaux : le désoperculateur, la machine de traitement de l’opercule et l’extracteur. En complément, des pompes de transfert, des décanteurs, des guides et bien d’autres équipements sont nécessaires. Cependant, concentrons-nous sur l’essentiel. Voici un résumé des différentes possibilités :

Les chaînes d’extraction à froid

Elles désignent des configurations qui n’utilisent aucun chauffage à aucune étape du processus.

Configurations possibles des lignes à froid : 

Le désoperculateur horizontal

La configuration la plus courante se compose d’un désoperculateur horizontal rotatif à chaînes. Si vous ne savez pas ce que c’est, on en parle plus en détail dans l’article sur la désoperculation.

C’est une invention de Donald Gunness, commercialisée dans les années 70 sous la marque Dakota. L’un des grands avantages est qu’il permet de désoperculer tout type de cadre, quelle que soit sa dimension. Ce qui représente un soulagement pour l’apiculteur travaillant avec différents types de ruches et de cadres (Dadant, Layens, etc.).

Contrairement aux machines verticales, ce modèle n’incorpore pas de lames chauffantes, mais des chaînes. La découpe s’effectue sans augmenter la température, bien qu’elle érode davantage le rayon par rapport à d’autres types de désoperculateurs.

Il convient de noter que ce type de désoperculateur nécessite au minimum deux personnes travaillant simultanément. Pendant qu’un opérateur alimente le désoperculateur, un autre doit se tenir à l’opposé pour récupérer les cadres désoperculés afin d’assurer un flux continu.

La centrifugeuse à opercules (Chargement/Déchargement vs. Auto-déchargement)

En général, pour traiter les opercules, trois options sont disponibles : les centrifugeuses, les presses ou les fondoirs. Ces derniers fonctionnent à haute température et ne sont donc pas adaptés aux lignes d’extraction à froid.

Pour les lignes qui réalisent la séparation du miel et de la cire à froid, on peut opter pour une presse à opercules ou une centrifugeuse à opercules.

L’option la plus courante est celle des centrifugeuses à opercules. Contrairement au fondoir ou à la presse à opercules, la centrifugeuse traite à la fois les opercules miellés provenant du désoperculateur ainsi que le miel extrait, ce qui donne comme résultat des opercules secs d’un côté et du miel filtré de l’autre. Dans le fondoir et la presse, seul l’opercule miellé est traité.

La particularité des centrifugeuses d’opercules est qu’elles permettent une séparation du miel et de la cire sans ajout de chaleur, mais elles nécessitent que le produit (miel + cire) soit à une température de 35 à 40°C, ce qui peut être problématique dans des climats froids ou avec des miels très visqueux.

Deux modèles de centrifugeuses d’opercules existent : celles à chargement/déchargement et celles à auto-déchargement. La principale différence réside dans le fait que les centrifugeuses à auto-déchargement sont plus pratiques puisqu’elles fonctionnent en continu.

Résumé des différents systèmes

• Les centrifugeuses à opercules sont adaptées aux lignes de moyenne à grande taille.
• Les presses à opercules peuvent être une bonne alternative, mais elles produisent un miel plus acide.

La centrifugeuse à opercules (suite)

Comme déjà mentionné, la particularité des centrifugeuses d’opercules (quel que soit le modèle) est qu’elles nécessitent un mélange homogène de miel et d’opercules à la fois pour fonctionner correctement. De plus, ce mélange doit être maintenu à une température spécifique (entre 35 et 40 °C).

Pour assurer cela (et ne pas dépendre de la température ambiante), des thermo-batteurs sont utilisés. Ces machines battent et chauffent en même temps tout le mélange de miel provenant de l’extracteur, ainsi que les opercules issus de la désoperculation des cadres.

Ce thermo-batteur est un passage obligatoire avant la centrifugeuse. En plus de chauffer et homogénéiser le miel extrait et les opercules, il sert également de réservoir tampon, ce qui permet de gagner du temps pendant que les pâtes d’opercules des centrifugeuses à chargement/déchargement sont retirés, nettoyés et remis en place.

Pour les centrifugeuses à auto-déchargement, il est préférable d’utiliser des échangeurs de chaleur plutôt que des thermo-batteurs. La raison principale est que ces centrifugeuses nécessitent un fonctionnement et une alimentation en continu. Les thermo-batteurs, qui accumulent le mélange, ne sont donc pas adaptés pour ce type de travail.

Qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur et comment fonctionne-t-il ?
C’est une machine tubulaire qui fait circuler le mélange (miel et opercule) à travers des tubes chauffés à une température fixe (environ 40 mm de diamètre). Le produit est homogénéisé et chauffé à l’intérieur des tubes avant d’être envoyé en continu à la centrifugeuse.

L’apport en chaleur avec cette machine est beaucoup plus précis que celui des thermo-batteurs, et c’est un facteur important, car les centrifugeuses à auto-déchargement ne génèrent pas autant de force G que celles à chargement/déchargement. Par conséquent, le produit doit entrer plus homogène et chauffé pour garantir une bonne séparation entre le miel et la cire.

En résumé, l’idéal pour ces centrifugeuses à auto-déchargement est de les alimenter via un échangeur de chaleur, tandis que pour les centrifugeuses à chargement/déchargement, l’utilisation de thermo-batteurs est plus adaptée.

La pompe hélicoïdale (ou à rotor excentrique)
Un autre aspect important à considérer, lorsque l’on équipe la ligne d’une centrifugeuse à opercules, c’est l’utilisation d’une pompe hélicoïdale, aussi appelée pompe à rotor excentrique. En effet, le transfert du mélange cire-miel ne peut pas se faire avec une pompe de transfert de miel classique (pompe à palettes ou à lobes), qui n’a pas la puissance nécessaire pour déplacer l’opercule plein de miel.

Ces pompes se composent d’une partie rotor, une vis sans fin en rotation, et d’une partie stator, un cylindre dans lequel le rotor est logé.

Pompes hélicoïdales (pour le transfert du miel et de la cire)

Option alternative : la presse à opercules

Les presses fonctionnent avec une vis sans fin et un cylindre perforé, actionnés par un moteur avec variateur de fréquence et contrôle de la vitesse, permettant de séparer la cire du miel sans besoin de chaleur.

C’est une alternative aux centrifugeuses d’opercules et aux fondoirs d’opercules.

Les presses à opercules sont compactes et s’intègrent bien avec les désoperculateurs verticaux, puisqu’elles peuvent être installées juste en dessous pour récupérer les opercules sans avoir besoin de pompes de transfert pour alimenter la vis sans fin.

Cependant, les apiculteurs qui les utilisent signalent souvent que le miel issu du pressage des opercules a un goût plus acide que d’habitude, en raison des résidus de cire d’abeille, voire de quelques larves qui ont pu être pressées avec le reste. Ce n’est pas le cas avec les centrifugeuses ou les fondoirs.

Un autre aspect à surveiller est d’éviter que l’opercule ne se coince ou ne s’accumule dans la vis sans fin, ce qui pourrait causer un vide dans l’entonnoir d’alimentation de la presse.

L’extracteur horizontal

L’avantage de ce type d’extracteurs, en plus de leur plus grande capacité, est qu’ils facilitent considérablement le chargement des cadres dans le tambour. Toutes les lignes intègrent des cages rectangulaires en acier inoxydable dans lesquelles les cadres sont stockés horizontalement à leur sortie du désoperculateur. Ces cages, une fois remplies, circulent sur des guides jusqu’à l’intérieur de l’extracteur horizontal, optimisant ainsi le chargement et le déchargement par rapport aux extracteurs conventionnels.

Dans les lignes d’extraction, ce type d’extracteurs est toujours utilisé.

Plans et distribution finale

Les lignes d’extraction à chaud

Configurations des lignes à chaud :

Les désoperculateurs verticaux

Ce sont les plus utilisés en Europe. Il en existe deux types : les désoperculateurs à lames vibrantes et ceux à lame en V, ou de type Delta.

Les cadres entrent par le haut et, en passant par les lames chauffées (par vapeur ou résistance) et ils sont désoperculés et prêts à être placés dans l’extracteur.

Ces désoperculateurs réalisent une coupe plus propre, mais utilisent de la chaleur. Cela ne pose généralement pas de problème majeur, car l’augmentation du HMF (Hydroxyméthylfurfural) dans le miel est importante uniquement lorsque chaleur et durée d’exposition sont combinées. Dans ce cas, le temps d’exposition est très court.

Tableau de relation entre la température et le temps d’augmentation du HMF dans le miel

Température de stockage	Temps de stockage pour atteindre 40 mg HMF/kg
10 °C	10 à 20 ans
20 °C	2 à 4 ans
30 °C	6 mois à 1 an
40 °C	1 à 2 mois
50 °C	5 à 10 jours
60 °C	1 à 2 jours
70 °C	6 à 20 heures

Les fondoirs à opercules

Les fondoirs d’opercules sont une option plus économique que les presses et les centrifugeuses. Ils sont également très efficaces pour séparer le miel de la cire. Ils fonctionnent en faisant fondre les opercules lorsqu’ils tombent sur une grille chauffée par de l’eau circulant à 80°C, séparant ainsi la cire fondue du miel.

En raison de leur petite taille, ils s’intègrent bien sous les désoperculateurs verticaux comme horizontaux, profitant de la chute gravitationnelle des opercules sans avoir besoin de pompes.

L’avantage de ces machines est qu’elles fondent directement la cire, produisant des pains de cire prêts à être utilisés. Cependant, un inconvénient est que le travail à haute température peut surchauffer le miel extrait, augmentant ainsi sa teneur en HMF. Un autre inconvénient est qu’ils nécessitent une surveillance constante. En effet, comme ils fonctionnent à des températures élevées, ils doivent travailler en continu pour éviter toute surchauffe du miel.

Ce travail à haute température entraîne également une légère augmentation du HMF dans le miel séparé des opercules, car il est possible que celui-ci ait été surchauffé. Le miel résultant peut être traité séparément du reste de la récolte et considéré comme un miel industriel, ou bien être homogénéisé avec le miel extrait, ce qui permettrait d’équilibrer les niveaux de HMF.

Les options alternatives : presses à opercules ou centrifugeuses à opercules

Grâce à la hauteur des désoperculateurs verticaux, il est possible de placer un fondoir à opercules ou une presse directement en dessous, permettant ainsi de travailler en continu et de recueillir les opercules au fur et à mesure sans avoir besoin d’une pompe de transfert.

Si on n’opte ni pour le fondoir ni pour la presse, il est toujours possible d’utiliser une centrifugeuse à opercules, mais, comme mentionné plus tôt, il faudra intégrer une thermo-batteuse ou un échangeur de chaleur en fonction du modèle de centrifugeuse.

L’extracteur horizontal

Tout comme sur les lignes d’extraction à froid, les extracteurs horizontaux sont couramment utilisés. Lors de l’achat d’un extracteur de miel, il est crucial de choisir une capacité adaptée au volume de ruches et de cadres à traiter. Une plus grande capacité n’implique pas nécessairement de meilleures performances ; il est préférable d’opter pour un équipement en adéquation avec les besoins et la taille de l’exploitation.

Les lignes d’extraction mobiles

Une autre option consiste à utiliser des lignes d’extraction mobiles. Elles sont montées sur une remorque, ce qui permet d’extraire le miel directement au rucher.

Ce type de ligne est très courant dans les exploitations utilisant des ruches horizontales, comme les ruches Layens. L’absence de hausses peut rendre l’extraction plus difficile, car si l’on n’extrait pas directement sur place, il faut prévoir un grand nombre de ruches vides pour transporter les cadres jusqu’à la miellerie.

C’est également une option intéressante pour les exploitations pratiquant la transhumance sur de longues distances.