La fabrication du sucre

• Comment est fabriqué le sucre de betterave ?

  1)   Les betteraves sont réceptionnées et doivent être traitées au plus vite car elles sont rapidement périssable. Plusieurs échantillons sont prélevés. Puis les betteraves sont lavées. Les eaux contenant la terre et quelques débris sont envoyées à l’épandage ou recyclées. Les pierres sont lavées et réutilisées. Les herbes et feuilles sont rendues à la culture ou séchées pour l’alimentation du bétail.
  
  2)   La diffusion : les betteraves propres sont découpées en cossettes qui offrent une surface favorable à l’extraction du jus par diffusion. Il y a transfert des composés solubles de la matière première vers un solvant : l’eau.
  
  3)   Épuration : elle consiste d’une part en un traitement à la chaux qui précipite un certain nombre d’impureté, d’autre part à 2 carbonatations successives qui précipitent la chaux en excès.
  
  4)   Évaporation : obtention d’un sirop à une concentration proche de la saturation soit 68,5 g de matière sèche pour 100g. l’évaporation a lieu dans un évaporateur de 4 à 6 chaudières sous pression pour les 4-5 premières et sous vide pour la dernière.
  
  5)   Cristallisation : phase ultime de purification du sucre. Elle permet de séparer les impuretés contenues dans le sirop, il y a élimination du saccharose sous forme de cristaux alors que les impuretés restent concentrées dans le liquide pour finalement donner la mélasse. À la fin de l’évaporation, le sirop de sucre se trouve avec 65% brix (% de matière sèche), 60,5% sucre et 93% d’impuretés. Dans ces conditions le sucre ne peut pas cristalliser. En effet pour cristalliser il faut atteindre une sursaturation nécessaire à l’apparition de germes cristallins et/ou à la croissance des cristaux existants. Puis le sirop est concentré et agité. Pour maîtriser la taille des cristaux, un ensemencement de fins de cristaux est réalisé. Au final, on obtient de la masse cuite c’est-à-dire le sirop et les cristaux formé. Cette masse cuite est ensuite déversée dans un bac de malaxage qui permet une agitation régulière. Pendant le malaxage, la masse cuite refroidit et les cristaux achèvent leur grossissement. Enfin la masse cuite est envoyée dans des centrifugeuses.
  
  6)   Séchage : le sucre est séché par de l’air chaud dans des cylindres, puis refroidi afin d’atteindre une teneur en eau comprise entre 0,03 et 0,06%.
  
  7)   Conditionnement : le sucre est tamisé, classé et pesé puis dirigé vers l’atelier d’ensachage automatique ou vers de vastes silos ou il est conservé en vrac. Pour le sucre en morceaux, il y a tamisage, humidification, moulage et séchage.

  Le raffinage : il permet d’éliminer les impuretés de type sels minéraux, matières organiques par refonte, addition de chaux et de CO2, filtration et recristallisation.

  • Affinage : le sucre roux est déversé dans un malaxeur et mélangé par un brassage à un sirop chaud. La couche superficielle des cristaux (la + impure) est dissoute.
  • Refonte : le sucre affiné est dissous dans de l’eau chaude. Le sirop trouble formé est alcalinisé par addition de lait de chaux. Les impuretés précipitent et sont séparées du sirop par filtration.

  Cristallisation et turbinage.
• Comment est fabriqué le sucre de canne ?

  1)   Les cannes sont réceptionnées, pesées à l’entrée de l’usine. Puis elles sont soit stockées pour la nuit soit envoyées directement en fabrication. Un échantillonnage à cœur du camion est effectué de 10 à 20 kg afin de voir la teneur en sucre.
  
  2)   Extraction : La canne à sucre doit d’abord être déchiquetée pour pouvoir en extraire le sucre. Cette étape de broyage est déterminante et facilite considérablement le processus d’extraction. Les morceaux de canne à sucre passent ensuite dans une série de 3 moulins cylindriques. Du 1er moulin sort le « Vesou ». La canne subit 2 broyages dans chaque moulin. Le jus est récupéré et soit envoyé aux divers stades du traitement ou re-circule dans les moulins (jus mélangé). Les moulins permettent d’extraire 92 à 96 % du saccharose contenu dans les cannes. (jus couleur jaune verdâtre). En général le jus contient : 80 à 85% d’eau, 10 à 18% de saccharose, 0,3 à 3 % de sucres réducteurs, 0,7 à 3% de composés organiques et inorganiques. Le jus est ensuite filtré.
  
  3)   Épuration : c’est plutôt une alcalinisation progressive du jus jusqu’à un pH > 8. Puis les jus sont portés à ébullition (105°C) afin de favoriser l’insolubilisation de floculat. Le jus décante, on obtient alors un jus clair en surface contenant de nombreux sucres réducteurs.
  
  4)   Filtration : les boues récupérées au fond du décanteur sont mélangées avec de la fine bagasse (adjuvant de filtration) et sont filtrées sur des filtres rotatifs sous vide. Cette boue est utilisée comme engrais et le jus est renvoyé en épuration.
  
  5)   Évaporation : obtention d’un sirop à une concentration proche de la saturation soit 68,5 g de matière sèche pour 100g. l’évaporation a lieu dans un évaporateur de 4 à 6 chaudières sous pression pour les 4-5 premières et sous vide pour la dernière.
  
  6)   Cristallisation : phase ultime de purification du sucre. Elle permet de séparer les impuretés contenues dans le sirop, il y a élimination du saccharose sous forme de cristaux alors que les impuretés restent concentrées dans le liquide pour finalement donner la mélasse. À la fin de l’évaporation le sirop de sucre se trouve avec 65% brix (% de matière sèche), 60,5% sucre et 93% d’impuretés. Dans ces conditions le sucre ne peut pas cristalliser. En effet pour cristalliser il faut atteindre une sursaturation nécessaire à l’apparition de germes cristallins et/ou à la croissance des cristaux existants. Puis le sirop est concentré et agité. Pour maîtriser la taille des cristaux un ensemencement de fins de cristaux est réalisé. Au final, on obtient de la masse cuite c’est-à-dire le sirop et les cristaux formé. Cette masse cuite est ensuite déversée dans un bac de malaxage qui permet une agitation régulière. Pendant le malaxage, la masse cuite refroidit et les cristaux achèvent leur grossissement. Enfin la masse cuite est envoyée dans des centrifugeuses.
  
  7)   Séchage : le sucre est séché par de l’air chaud dans des cylindres, puis refroidi afin d’atteindre une teneur en eau comprise entre 0,03et 0,06%.
  
  8)   Conditionnement : le sucre est tamisé, classé et pesé puis dirigé vers l’atelier d’ensachage automatique ou vers de vastes silos ou il est conservé en vrac. Pour le sucre en morceaux il y a tamisage, humidification, moulage et séchage.
• Quelles sont les différences entre la fabrication du sucre issu de la canne à sucre et de la betterave ?

  Si les procédés d’extraction du sucre, et le sucre lui-même sont similaires entre la canne et la betterave, la plantation et le cycle de culture sont différents. Pour la betterave, on sème les graines chaque année, puis la racine est arrachée après 8 à 10 mois de végétation. La canne se reproduisant par bouturage de la tige, on la récolte en la coupant tous les 10 à 12 mois, et cela pendant 4 à 5 années consécutives avant d’arracher les souches et de replanter des boutures neuves.
  Le procédé d’extraction du sucre de canne est identique à celui du sucre de betterave, à l’exception de la première phase où le jus de canne est extrait par broyage, tandis que celui de betterave est extrait par diffusion. En effet, à leur entrée dans la sucrerie, les cannes sont découpées en petits morceaux puis broyés dans plusieurs moulins. Ainsi séparé de la « bagasse » (la canne écrasée), le jus de canne obtenu présente une couleur trouble, variant du jaune au brun foncé ; il contient alors 80% à 85% d’eau, 10 à 20% de sucre et 0,7% à 3% de composés organiques et minéraux.
  Le sirop de canne connaîtra ensuite les mêmes étapes que le jus de betterave : épuration, cristallisation, essorage, séchage…A l’issue de l’essorage et du lavage des cristaux de sucre de betterave ou de canne, « l’eau mère » recueillie, encore chargée de sucre, subit une nouvelle cuisson et un nouvel essorage qui donnent le sucre dit de « deuxième jet », jus coloré et moins pur que le sucre de 1er jet. Puis ce sirop de deuxième jet, toujours riche en sucre, est à son tour réintroduit dans le cycle pour donner un sucre de troisième jet, brun et chargé d’impuretés (le sucre roux).