Bibliographie & annexes
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En anglais
Auteur(s)
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Martine DECLOUX : Professeur en Génie des procédés à l’École nationale supérieure des industries agricoles et alimentaires (ENSIA)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le sucre (saccharose) est produit à partir de la betterave sucrière ou de la canne à sucre. Ainsi, par exemple, la production mondiale, qui se chiffrait à 130,5 millions de tonnes en 2000-2001, se répartit pour environ 72 % à partir de la canne à sucre et 28 % à partir de la betterave. Dans les deux cas, du début de la filière à la production du sucre final, l’objectif des sucreries est de partir d’une matière première la plus pure possible et de produire, avec un rendement optimum, un sucre de qualité. La sucrerie est donc principalement une industrie de séparation et de purification. Un grand nombre d’opérations unitaires de séparation sont ainsi mises en œuvre, par exemple, en sucrerie de betterave :
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l’atelier de lavage élimine les impuretés extérieures à la matière première ;
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l’extraction par diffusion limite le transfert des impuretés dans le jus ;
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l’épuration calco-carbonique précipite une partie des impuretés dissoutes ;
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la concentration par évaporation multiple-effet élimine une partie de l’eau du jus ;
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et enfin la cristallisation permet de séparer le saccharose sous forme d’un cristal pur à partir d’un sirop contenant encore des impuretés.
Cet article sur les procédés de transformation dans l’industrie sucrière a pour principal objectif d’illustrer l’intégration d’un grand nombre d’opérations unitaires dans le cadre d’une filière spécifique.
Les procédés de production du sucre à partir de la betterave et de la canne à sucre diffèrent sur plusieurs points. Nous avons choisi, pour plus de clarté, de centrer cette présentation sur la production de sucre à partir des betteraves (la France en étant le premier producteur mondial en 2001) en nous appuyant plus particulièrement sur les réglages pratiqués dans les usines françaises. La première partie de l’article situe rapidement quelques notions sur la production de la betterave et la composition de celle-ci, ainsi que les critères qui permettent de juger de la qualité des jus au fil du procédé. Les paragraphes suivants sont dédiés chacun à une des grandes étapes du procédé.
Enfin, le dernier paragraphe Procédés de transformation en sucrerie (partie 2) exposera les principales différences entre la sucrerie de betterave et la sucrerie de canne.
Cet article fait l’objet de trois fascicules :
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F 6 150 - Procédés de transformation en sucrerie (Partie 1) ;
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Procédés de transformation en sucrerie (partie 2) - Procédés de transformation en sucrerie (Partie 2) ;
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- Procédés de transformation en sucrerie (Pour en savoir plus).
L’abréviation bett. sera utilisée pour betterave dans les unités des indications chiffrées.
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Extraction du sucre
En anglais
2. Stockage, réception et lavage des betteraves
Les étapes précédant le traitement proprement dit de la betterave font partie intégrante du procédé et la même attention doit y être apportée.
2.1 Stockage
Le stockage des betteraves s’effectue au bord des champs et en usine :
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au bord des champs, il s’agit de « silos » qui ressemblent à de simples tas mais dont la structure (hauteur, largeur, orientation) est soignée afin de permettre une bonne aération de l’ensemble ;
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en usine, la capacité de stockage ne dépasse généralement pas 48 heures et permet un fonctionnement continu de l’usine, même en absence de réception de betterave, la nuit et le week-end. Les usines se chargent de l’organisation de la réception.
Plusieurs transformations entraînant une perte en sucre ont lieu durant le stockage :
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le métabolisme respiratoire et la pousse des feuilles se font aux dépends du saccharose stocké dans la racine. La perte quotidienne est ainsi évaluée à 0,02 à 0,04 kg saccharose/100 kg. Ce phénomène est toutefois préférable à une formation d’alcool en anaérobiose entraînant un échauffement du tas et un risque accru de dénaturation de la structure des cellules de betterave. De plus, en anaérobiose, les micro-organismes qui consomment les hexoses issus de l’hydrolyse du saccharose, principalement les Cocci, synthétisent des produits polymérisés qui gênent la fabrication ;
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durant le stockage, on assiste à une transformation des matières azotées avec hydrolyse des protéines en acides aminés. Ce taux d’azote soluble supplémentaire diminue la pureté des jus, et par la même augmente la perte en sucre (chaque non-sucre entraîne une quantité donnée de sucre dans la mélasse).
Un autre facteur très important de dégradation des betteraves durant le stockage est le gel ou plutôt le dégel. Lors du dégel, les membranes des cellules qui ont été déchirées par la formation des cristaux de glace, n’assurent plus la retenue du sucre, ce qui favorise le développement des micro-organismes présents sur la betterave. Chaque année, les sucriers et les betteraviers sont donc en alerte en fin de campagne, en prévision d’un coup de gel.
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Stockage, réception et lavage des betteraves
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - International commission for uniform methods of sugar analysis (ICUMSA) - Methods book. - Colney Norwich, ICUMSA Publications department (1994).
-
(2) - * - Syndicat national des fabricants de sucre (SNFS). – Enquête sur les résultats techniques des sucreries françaises 2001 (2002).
-
(3) - VAN DER POEL (P.), SCHIWECK (H.), SCHWARTZ (T) - Sugar technology beet and cane manufacture. - Berlin, Verlag Barters.
-
(4) - Raffinerie Tirlemontoise R - Manuel de Sucrerie - (1984).
-
(5) - Centre d’études et de documentation du sucre (CEDUS) - Le sucre : mémo statistique 2001 - (nov. 2001) (publication annuelle).
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