La spiruline, apparue il y a près de 3,5 milliards d’années, appartient à la famille des cyanobactéries ou des micro-algues. Sa forme est spiralée et ressemble à un ressort. Invisible à l’œil nu, elle mesure 0,3 mm. Elle pourrait même passer en aperçue, si elle ne donnait pas cette couleur verte à l’eau. En effet, la spiruline fait de la photosynthèse ! C’est-à-dire qu’elle capte l’énergie du soleil pour se reproduire.
Les fondamentaux de l'écosystème de la spiruline
Pour cultiver la spiruline, il faut donc reproduire les conditions particulières que l’on trouve dans ces lieux spécifiques. Elle se développe, à l’état naturel, dans quelques lacs d’eau douce de notre planète. Ce sont des biotopes bien spécifiques qui se caractérisent par une eau chaude (20 à 40°C), alcaline (pH 9 à 11) et très riche en sels minéraux. La cyanobactérie a besoin de chaleur, d’un pH basique, de lumière, de sel et de nutriments.
La riche constitution de la spiruline tient du fait que sa paroi cellulaire est en protéine. À l’origine de la vie végétale et animale, la spiruline a largement participé à la création de l’atmosphère terrestre en produisant de l’oxygène à partir du dioxyde de carbone.
Il existe plusieurs espèces de spiruline dont les plus connues sont Arthrospira platensis et Arthrospira maxima. Au microscope, la morphologie des brins est le plus souvent spiralée mais peut être parfois droite.
Mise en place et gestion des bassins de culture
En Normandie, nous cultivons donc la spiruline dans des bassins sous serre, pour disposer de suffisamment de chaleurs. L’eau des bassins que l’on appelle milieu de culture doit apporter suffisamment de nourriture à la micro-algue. En gros volume, les bassins de culture sont appelés « raceway » à cause de leur forme circulaire ou allongée.
Paramètres environnementaux et alimentation
Le milieu de culture est préparé à partir d’eau douce où divers éléments sont ajoutés : de l’azote, du phosphore, du sodium, du potassium, du calcium et des micro-éléments (tels que le magnésium, le zinc, le fer ou encore le cuivre). Ces éléments contribuent à la bonne croissance de la spiruline.
L’alimentation utilisée dans la culture familiale peut être d’origine minérale ou naturelle. Il est important de noter que si vous utilisez de l’eau du robinet, il faut agiter l’eau pendant une demi-journée : le chlore s’évapore et le calcaire précipite. Lors du transfert du milieu de vie vers le bassin, le calcaire reste au fond du bidon.
Le contrôle de la densité
Un des indicateurs de santé de la spiruline est sa concentration. Pour la mesurer il existe un instrument très simple : le spirumètre ou disque de Secchi. Il s’agit d’un disque blanc au bout d’un axe gradué en centimètres. Lorsque celui-ci disparaît, on relève la graduation à la surface, c’est l’indice de concentration de Secchi. Pour une spiruline en bonne santé, la concentration doit être entre 2 et 4.
Le cycle de production saisonnier
La culture de spiruline est saisonnière. De novembre à mars, la spiruline se repose, c’est l’hivernage. Dès 20°C elle commence à se développer. À partir de 30°C sa production s’intensifie fortement. À 37°C, température optimale du milieu, la population augmente d’un quart toutes les huit heures. Au-dessus de 42°C, la spiruline meurt.
La montée en volume de culture doit se faire progressivement pour que la spiruline se développe correctement. En conditions idéales, il faut 30 jours pour passer d’un litre de culture à 500 litres.
Processus de récolte : du bassin à la biomasse
La récolte est une étape qui peut connaître des variations de durée assez importantes. C’est un processus à la fois simple et délicat, il constitue le cœur du savoir-faire de spirulinier. La spiruline se récolte le matin, de bonne heure et de bonne humeur, car sa teneur en protéine est plus élevée à ce moment de la journée.
Filtration et concentration
À l’aide d’une pompe, l’eau du bassin est récupérée puis filtrée. Le milieu de culture passe dans un circuit de tuyaux avant d’être injecté dans une toile de filtration rotative. Une succession de filtres permet d’éliminer les corps étrangers éventuels et de concentrer la spiruline. Le milieu de culture retourne dans le bassin et la spiruline est déposée dans un bac. Elle prend la texture d’une crème que l’on appelle biomasse.
Le pressage
L’essorage est une étape très importante dans la production. La pâte verte est versée dans un linge, dont on replie les côtés sur eux-mêmes, pour l’aplanir. Elle est ensuite placée dans la presse et va subir une pression de plusieurs centaines de kg à l’aide d’une pompe à vide : cela permet d’en extraire toute l’eau. Une fois pressée, la spiruline obtenue est plus compacte, avec une texture qui ressemble à de la pâte à modeler.
PRODUCTEUR DE SPIRULINE
Transformation et déshydratation douce
La deuxième façon de transformer la spiruline est de la disposer dans l’extrudeuse, un poussoir. L’activation de la manivelle permet de faire une extrusion en forme de spaghettis.
Séchage artisanal
Nous réalisons un séchage doux, à basse température, en dessous de 42°C pour préserver tous ses nutriments. La spiruline est déshydratée en 6 à 7h. Le séchoir est une pièce chauffée et ventilée qui permet de déshydrater en douceur la spiruline. La température est basse afin de préserver les nutriments et micro-nutriments qui font la qualité de la spiruline. Ce séchage artisanal est très différent du séchage par atomisation qui a lieu dans les fermes industrielles.
Prévenir les erreurs de culture
- Température trop basse : En dessous de 25 °C, elle ralentit fortement sa croissance et devient plus fragile.
- Contrôle du pH : Lorsque le pH sort de la plage idéale, comprise entre 9,6 et 10,5, la culture subit un stress pouvant aller jusqu’à sa disparition.
- Qualité de l'eau : L’utilisation d’une eau de mauvaise qualité représente une erreur courante. Il faut éviter le chlore et les métaux lourds.
- Brassage : Un manque de brassage empêche une bonne répartition de la lumière et des nutriments. Sans mouvement, la spiruline stagne, se dépose au fond du bassin et se développe de manière inégale.
- Photolyse : Si la spiruline est exposée à une forte luminosité alors que le milieu de culture est à basse température, il y a un risque de photolyse (la spiruline se brise et meurt).
Vers une production durable
La spiruline se vend cher alors qu’elle est simple et rapide à cultiver. Son rendement est très bon : sur un même espace la spiruline produit cinq cents fois plus de protéines qu’un élevage bovin. De même, il faut environ 13 500 litres d’eau pour produire un kg de protéines bovines alors que seulement 2 500 litres sont nécessaires pour la micro-algue. De nombreuses associations et ONG en font culture pour lutter contre la famine et la malnutrition dans le monde. La culture familiale permet d’intégrer la spiruline à son alimentation quotidienne.