Description et caractéristiques techniques de la canne à sucre et de la betterave sucrière

Le terme de sucre vient du sanskrit: “sarkara”. Si il recouvre aujourd'hui une large gamme de produits, à

l'origine, cette dénomination était uniquement réservée au saccharose (diholoside formé de la liaison du

fructose et du glucose).

 

Propriétés physiques et chimiques du saccharoseMasse molaire atomique 342g/mol

Densité 1588kg/M3

Point de fusion 160°C

Soluble dans l'eau et dans les solutions impures

Source: Secrétariat de la CNUCED d'après le document: "Techniques de l'ingénieur - procédé de transformation

en sucrerie".

 

Bien que le sucre puisse être extrait d'un éventail assez large de plantes cultivées aussi bien dans l'hémisphère

nord (betterave sucrière, érable du Canada...), que dans l'hémisphère sud (canne à sucre, sorgho...), deux

cultures principales atteignent un niveau commercial: la canne à sucre (Saccharum officinarum L.) et la betterave

sucrière (Beta vulgaris).

Au sujet du sorgho à sucre, consulter le document de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et

l'agriculture intitulé: "le sorgho à sucre en Chine". 

La canne à sucre

La plantation de la canne à sucre se fait par bouturage, en principe au début ou à la fin de la saison des

pluies. Ce travail consiste à couper les tiges des cannes en morceaux en ayant soin de laisser sur chacun d'eux

au moins un nœud pour la reprise dans un premier temps, puis, de les planter en terre dans un second temps.

Lors de la récolte, qu'elle soit manuelle ou mécanisée, le rhizome ainsi qu'un morceau de tige faisant apparaître

au moins un nœud sont laissés en terre, comme lors de la plantation. Cette opération permet, du fait de la

rusticité de la plante, de faciliter sa reprise spontanée. En général les planteurs ont recours à cette méthode et

laissent les cannes repousser quatre ou cinq années consécutives; ce qui permet de conserver des rendements

intéressants sans trop appauvrir le sol. En outre, le fait de ne pas avoir à replanter de nouvelles boutures chaque

année procure un gain financier et une économie de temps importants.

La canne à sucre se développe dans des températures chaudes s'étalant en principe entre

10°C et 30°C. Par contre, les températures ne doivent en aucun cas descendre en dessous de 0°C

car la plante gèlerait. Lors de la phase de maturation, c'est à dire la période au cours de laquelle la

plante fabrique le plus de saccharose, les températures peuvent se situer entre 10°C et 20°C.

Les besoins en eau de la canne à sucre se situent en moyenne aux alentours de 1500 mm par

an, toutefois, la culture de la canne à sucre peut également avoir lieu dans des régions moins

propices si un bon système d'irrigation est mis en place. Le sol doit être riche, lourd et assez poreux

pour permettre une bonne pénétration et conservation de l'eau, mais il doit également être bien

drainé, afin que le système racinaire de la plante, qui est assez important, se développe dans de

bonnes conditions. La canne à sucre s'épanouit bien dans des sols légèrement acides, l'optimal se

situant à un pH d'environ 6,5. Toutefois, elle peut supporter des terres, plus acides (jusqu'à 5) ou

plus élémentaires (jusqu'à 8,5).

La croissance de la plante se fait de manière graduelle, assez lente au départ, elle s'accélère

doucement jusqu'au début de la phase de mûrissement où le rythme de croissance ralentit de

nouveau. La floraison de la canne va dépendre fortement des conditions environnementales et en

premier lieu de la quantité d'eau fournie, de la teneur en azote du sol et de la durée quotidienne

d'ensoleillement. Cette étape ayant tendance à diminuer le rendement en sucre de la plante, les

planteurs la préviennent souvent, soit en plantant des variétés hybrides qui ne fleurissent pas, soit,

en pratiquant l'écimage de la plante.

Si ces diverses conditions sont réunies, les plants de canne à sucre arriveront à maturité au bout de 10 à 24 mois

selon les régions (la moyenne se situant aux alentours de 16 mois). Ce moment est assez simple à déterminer, il

intervient un mois après l'apparition de petites fleurs le long de la tige de la canne à sucre. Elle est alors coupée

au plus près du sol (c'est la partie inférieure de la tige qui contient le plus de saccharose) en laissant toutefois au

moins un nœud apparent. Cette opération peut se dérouler de manière manuelle quand c'est la tradition dans le

pays ou quand le relief ne permet pas le recours aux machines. Une fois coupées, les tiges sont étêtées,

débarrassées de leurs feuilles puis entassées sous forme d'andains. Lorsque la récolte se fait de manière

mécanique, toutes les opérations de ramassage sont réalisées en un seul passage.Il arrive parfois que les

champs soient brûlés avant d'être récoltés afin de les débarrasser des serpents et des rats, mais également pour

éviter un important travail de main d'œuvre post-récolte (effeuillage et brûlage des débris végétaux). Ceci

engendre toutefois plusieurs inconvénients dont notamment une baisse de la qualité des cannes due aux lésions

causées par le feu à la tige ainsi qu'une possible dégradation de la qualité des sols et l'émission de substances

nocives dans l'air.

La fragilité des plants de canne à sucre après ramassage explique la rapidité avec laquelle ils doivent être

acheminés vers les sucreries et traités (plus le temps de stockage s'allonge, plus la teneur en sucre des plants

diminue). A titre d'illustration, des pays industrialisés tels que les Etats-Unis possédant les technologies les plus

avancées en matière de transport (route et rail), n'échappent pas à la règle puisque les sucreries se trouvent

généralement au plus près des lieux de culture (souvent à moins de cinquante kilomètres).

 

La betterave sucrière

La betterave est une plante adaptée aux climats tempérés. Elle est plantée en principe au printemps et

récoltée à l'automne. La betterave est peu sensible aux températures froides, il arrive toutefois qu'elle gèle si

celles-ci chutent en dessous de -5°C. Contrairement à la canne à sucre, la betterave sucrière est multipliée par

semences.

 

Il existe deux techniques différentes de culture.

1. La première vise à créer des planchons de betteraves en pépinières qui sont ensuite repiqués

en pleine terre vers la fin de l'hiver en alternant les bandes de plantes mâles et de plantes

femelles. C'est la méthode utilisée notamment en Europe. La première année, la racine et les

feuilles se développent. Si on laisse la plante en terre après le moment de la récolte, elle

commence à fleurir, puis donne des graines. C'est dans ce cas précis, une culture biennale.

2. La seconde vise, comme c'est le cas en Amérique du Nord, à cultiver la betterave sucrière sur

une base annuelle, c'est à dire que les graines sont semées vers le début de l'été à une

profondeur de 25mm à 30mm où elles passent tout l'hiver. La graine commence à germer à

partir de 5°C et la plante est récoltée au début de l'automne. Au moment de la formation du

tubercule de la plante, la température extérieure doit être comprise entre 20°C et 25°C

pendant la journée et proche de 15°C la nuit. Le document "la biologie du Beta vulgaris L.

(Betterave à sucre)" de l'Agence canadienne d’inspection des aliments auprès du

Gouvernement du Canada précise notamment "qu'aux États-Unis, 90 à 95% de la production

de semences est obtenue par culture directe". La betterave est une plante dont la culture

requiert une utilisation importante d'eau (600mm à 700mm). Dans le cas où les précipitations

ne seraient pas suffisantes pour satisfaire ses besoins, il est possible de compenser le déficit

hydrique par la mise en place d'un système d'irrigation. Les sols légèrement alcalins sont les

plus adaptés à la culture de la betterave et en particulier ceux à tendance limoneuse ou

légèrement argileuse. La culture de la betterave sucrière s'intègre bien dans le cadre d'une

politique de rotation des cultures et il est généralement important de laisser un minimum de

quatre ans entre chaque culture.

 

Contrairement à la canne à sucre, la récolte de la betterave est hautement mécanisée. Les betteraves sont

tout d'abord débarrassées de leurs feuilles puis sectionnées au niveau du collet, retirées du sol et envoyées vers

les râperies.

 

* Définition du terme planchon d'après l'encyclopédie Hachette en ligne: "Jeune plante issue d'un semis d'été,

conservée en silo pendant l'hiver et plantée au printemps pour la production de graines."

 

Concernant le cycle de croissance de la betterave sucrière, consulter le site internet de l'Institut technique de la

betterave et en particulier le document suivant: caractères botaniques et exigences physiologiques- le cycle de la

betterave.

Last updated on 3/28/2011

Copyright © 2009 - 2013 UNCTAD

Site Map

UN System websites

La canne à sucre (Saccharum officinarum L.) est une plante vivace de la famille

des poacées (anciennement graminacées) au même titre que le maïs et le blé. Elle peut parfois atteindre cinq

mètres et est essentiellement exploitée dans les zones tropicales et subtropicales de faible altitude,

principalement à l'intérieur d'une bande allant de 35° de latitude Nord à 30° de latitude Sud.

Cette plante se compose de plusieurs parties. La tige est certainement l'un des éléments qui la caractérise le

mieux. Elle est souvent comparée à celle du roseau et constitue le réservoir en sucre de la plante avec une

proportion de 10% à 18% de saccharose. La tige de la canne à sucre (ou plutôt les tiges, car elles peuvent être

jusqu'à 40 sur le même pied) est épaisse, longue (deux à cinq mètres de haut) et d'un diamètre pouvant aller de

deux à six centimètres. Elle présente un aspect assez lisse entrecoupé de nœuds très visibles tous les dix à vingt

centimètres environ. Sa couleur peut aller du vert-jaune au violet en passant quelquefois par le blanc selon les

variétés et l'exposition au soleil. A la hauteur de chacun des nœuds partent des feuilles alternes et allongées

pouvant atteindre un mètre cinquante. Lorsque la période de floraison intervient, la tige se termine par une

panicule surmontée d'une inflorescence (ou flèche) composée de petites fleurs dont la couleur, tout comme celle

de la tige, change selon les variétés. Ces fleurs contiennent des fruits de toute petite taille: des caryopses*.

Contrairement à d'autres plantes de la même famille (blé, maïs...), les graines de la canne à sucre n'ont

quasiment aucune vocation reproductrice car leur capacité en la matière est très faible et leur nombre assez

réduit. La reproduction sexuée n'étant pas possible, la canne à sucre repousse chaque année, soit à partir du

rhizome laissé en terre lors de la récolte, soit par bouturage.

* Le caryopse est un fruit à péricarpe sec non déhiscent contenant une seule graine : le péricarpe du fruit et le

tégument de la graine sont soudés.

Pour un aperçu photographique d'un plant de canne à sucre, consulter le site internet de Lameca.

 

La betterave sucrière

La betterave sucrière, Beta vulgaris altissima, est une plante généralement bisannuelle de la famille

des chénopodiacéescultivée dans les zones tempérées. Cette plante peut mesurer environ un mètre de haut. La

partie aérienne est formée de feuilles larges, ovales et allongées, organisées en corolle. C'est la racine pivotante,

d'une vingtaine de centimètres de long et généralement de couleur blanche pour cette variété, qui renferme les

réserves en sucre. Elle contient environ 16% de saccharose, dont, pour ainsi dire, les huit dixièmes peuvent être

extraits lors d'un processus industriel de diffusion. Quand la betterave est cultivée pour ses réserves en sucre,

elle est plantée au printemps pour être récoltée au cours de l'automne. Toutefois, si c'est à des fins de

reproduction qu'elle est mise en terre, elle est alors cultivée comme une plante bisannuelle et produit une

inflorescence contenant des akènesde couleur brune un an après le semi.

Pour un aperçu photographique d'un plant de betterave sucrière, se reporter au site internet de l'Université du

Mans.

Last updated on 3/28/2011

Plusieurs critères ont une influence sur le rendement :

le climat,

la qualité des sols,

la satisfaction des besoins en eau (soit naturellement, soit par le biais de l'irrigation) ainsi que

la variété cultivée.

Le rendement mondial moyen de la canne à sucre à l'hectare sur la période 1961-2005 a été 1,8 fois

supérieur à celui de la betterave sucrière avec 33 tonnes par hectare pour la betterave, contre 58 tonnes

par hectare pour la canne à sucre. En outre, la canne à sucre possède un rendement en sucre plus élevé que

celui de la betterave. A contrario, le mode de transformation de la betterave qui fait qu'elle n'a pas besoin d'être

raffinée explique en grande partie la croissance très importante de son utilisation depuis le début du XIXème

siècle.

 

La canne à sucre

Le rendement mondial de la canne à sucre a augmenté à un rythme annuel de 0,6% entre 1961 et 2005 passant

ainsi d'un rendement de 50 tonnes par hectare en 1961 à 65 tonnes en 2005.

Parmi les principaux pays producteurs de canne à sucre, le Brésil et l'Inde affichent un rendement croissant

sur la période (rythme annuel de croissance = 1,2% pour le Brésil et 0,9% pour l'Inde) qui leur permet d'atteindre

les niveaux de rendement respectifs à l'hectare de 73 tonnes par hectare pour le Brésil et 62 tonnes par hectare

pour l'Inde en 2005.

Parmi les autres pays producteurs de canne à sucre, l'Indonésie affiche le rendement le plus important avec une

moyenne annuelle de 102 tonnes par hectare entre 1961 et 2005. Ce rendement suit toutefois une pente

descendante depuis le début de la période, enregistrant en moyenne une baisse annuelle de l'ordre de 0,9%. Elle

est suivie de près par trois pays dont le rendement annuel moyen sur la période a été supérieur à 80 tonnes par

hectare: l'Égypte (97 tonnes par hectare), le Guatemala (85 tonnes par hectare) et les États-Unis (82 tonnes par

hectare). Parmi ces trois pays, les États-Unis affichent un rendement très légèrement en baisse sur la période (-

0,8% par an environ) et deux sont en progression: l'Égypte avec une augmentation du rendement annuel de 0,9%

et le Guatemala avec 2,2%.

Parmi les acteurs prépondérants du marché affichant les rendements les plus faibles (en dessous de 50 tonnes

par hectare en moyenne entre 1961 et 2005), on trouve principalement le Pakistan avec 44 tonnes par hectare,

puis Cuba avec 40 tonnes par hectare et la Thaïlande avec 47 tonnes par hectare.

 

La betterave sucrière

Rendements mondiaux et nationaux de betteraves sucrières entre 1961 et 2005 (en t/Ha)

Source: Secrétariat de la CNUCED d'après les données statistiques de l'Organisation des Nations Unies pour

l'alimentation et l'agriculture

 

Le rendement agricole de la betterave a été multiplié par 1,9 entre 1961 et 2005, passant ainsi de 23 tonnes par

hectare en 1961 à 44 tonnes par hectare en 2005 avec un rendement moyen de 33 tonnes par hectare sur la

période.

Parmi les principaux pays producteurs de betteraves sucrières sur la période 1961-2005, que sont l'ex-URSS, la

France, l'Allemagne, les États-Unis, la Pologne, l'Italie et la Turquie, ceux bénéficiant du plus fort rendement sont

principalement les pays membres de l'Union européenne ainsi que les États-Unis avec des rendements très

largement supérieurs à la moyenne mondiale comme l'indique le graphique ci-dessus.

 

Dans l'Union européenne, le rendement de la betterave en fonction de la date de récolte se présente de la

manière suivanteRécolte

Septembre Octobre Novembre Décembre

Rendement (tonnes de betteraves nettoyées/ha) > 3,75 > 1,9 < 1,25 < 1,25

Teneur en sucre (%) > 1% > 0,25% < 0,25% < 0,75%

Rendement en sucre en kg/ha > 1000 > 375 > 190 < 60

Source: Farm Management Pocketbook - John Nix - September 1998 extrait du document conjoint de la FAO et

de l'European Bank: Agribusiness Handbooks - vol. 4 : Sugar Beets / White Sugar

 

Concernant la Pologne et la Turquie, ces deux pays se situent dans la moyenne mondiale avec un rendement

moyen de 33 tonnes par hectare sur la période. Finalement, la Chine et l'ancien bloc soviétique, représenté à

partir de 1992 presque exclusivement (90%) par deux producteurs: l'Ukraine et la Fédération de Russie, affichent

les rendements les plus faibles des grands pays producteurs avec 21 tonnes par hectare. La Chine est le pays

dont le rendement annuel a le plus progressé depuis les années 1960 avec un peu moins de 6% par an

atteignant ainsi 26 tonnes par hectare en 2005 contre moins de 4 tonnes par hectare en 1961.

Last updated on 3/28/2011

Copyright © 2009 - 2013 UNCTAD

Site Map

UN SysteComparaison des coûts de production du sucre de canne et de betterave

 

Proportion des coûts de revient de la canne à sucre comparé à la betterave (base 100) pour différents

postes

 

 

Source: Secrétariat de la CNUCED d'après le Sugar trading manual

 

Une des grandes spécificités du sucre est de pouvoir être produit à partir de deux plantes différentes, aussi bien

en ce qui concerne leurs lieux que leurs modes de culture.

Au niveau des coûts de production, la canne à sucre est plus compétitive que la betterave : son coût de

revient représente environ les six dixièmes de celui de sa concurrente.Ce sont principalement les coûts de culture qui conduisent à cette différence car les coûts de production de la canne sont

environ deux fois inférieurs à ceux de la betterave. Plusieurs facteurs jouent un rôle déterminant dans ce processus :

Le niveau moins élevé des coûts de l'énergie de la canne à sucre dû à la possibilité offerte par cette dernière de produire tout ou une partie de l'énergie indispensable à sa transformation.

Le niveau de sucre tiré de la plante plus élevé pour la canne (ce qui recouvre non seulement sa culture, mais également sa récolte). Les coûts fixes seront d'autant mieux répartis que le niveau de saccharose extrait sera important. A ce jeu là, le plus performant des producteurs de canne à sucre au monde est l'Australie, avec un rendement en sucre à l'hectare supérieur à 12 tonnes. Son premier concurrent est le Mexique qui affiche un rendement à l'hectare d'environ 9 tonnes.

 

A prendre en considération encore :

Le coût de la main d'œuvre qui est généralement plus faible dans les zones de production de canne,

à l'instar du taux de mécanisation.

L'explosion de la production de la canne à sucre notamment brésilienne, multipliée par 1,6 entre

1980 et 1985 qui a tiré vers le bas les coûts de production (en une dizaine d'années de 1975 à 1987,

la production brésilienne a été multipliée par trois et sa part dans la production mondiale est passée

de 14% à 27%).

L'épandage d'un volume plus important d'engrais dans les zones tempérées productrices de

betteraves que dans les zones tropicales et subtropicales qui fournissent la canne.

Une repousse spontanée de la canne d'une année sur l'autre pendant une dizaine d'années au

maximum, alors que les betteraves doivent être replantées chaque année.

 

Il semblerait, en outre, que l'avantage comparatif de la canne à sucre par rapport à la betterave se soit

amplifié au fur et à mesure du temps. En effet, entre la fin des années 1970 et la fin des années 1990, la

baisse annuelle moyenne des coûts de production en termes réels de la canne à sucre et de la betterave ont été

respectivement de 2,6% et 1,9%.

Last updated on 3/28/2011

Copyright © 2009 - 2013 UNCTAD

Site Map

UN System websites

m websitesLe processus de fabrication du sucre

Le schéma ci-dessous représente le processus de fabrication du sucre à partir de betterave sucrière. Pour le

traitement des cannes à sucre, la démarche est identique sauf en ce qui concerne les premières étapes (jusqu'au

coupe-racine).

 

Processus de fabrication du sucre à partir de la betterave sucrière

Une tonne de canne à sucre = 115 kg de sucre

Une tonne de betterave sucrière= 135kg de sucre

Source: Secrétariat de la CNUCED d'après l'encyclopédie de Club-Internet.fr

 

Une version anglaise de ce schéma peut être consultée sur le site internet du Comité européen de fabricants de

sucre. (bas de page: See manufactoring process).

 

Le site de la Direction de l'enseignement scolaire français peut également être consulté et en particulier, l'étude

d'un système et/ou processus technique.

 

Bien que le sucre puisse être produit à partir de nombreuses plantes telles que l'érable, le palmier dattier ou le

raisin, les deux principales voies d'extraction commerciales sont celles de la canne à sucre et de la betterave

sucrière. En dehors de la première opération d'extraction du sucre qui se fait par broyage pour la canne à sucre

et par diffusion pour la betterave, les étapes ultérieures de transformation sont identiques.

 

Les étapes de transformation spécifiques au sucre de canne

Une fois les cannes arrivées à l'usine, elles doivent être traitées immédiatement (maximum une demi-journée

après la coupe) afin de ne pas perdre trop de leur teneur en saccharose. En effet, plus le temps entre la récolte et

le traitement est long, plus le rendement en sucre est faible. Les cannes sont coupées en tronçons à l'aide de

coupe-cannes. Afin de rendre le traitement ultérieur plus aisé, les tronçons de canne vont successivement passer

dans un séparateur magnétique qui va permettre de retirer les éventuels bouts de métal qui risqueraient

d'endommager les machines, puis vers un défibreur qui va broyer les cannes.

L'extraction du jus de canne à sucre (vesou) se fait par broyage dans une série de moulins successifs. Un résidu

fibreux (bagasse) est extrait en même temps que le jus. Tout au long de cette étape, un flux d'eau chaude est

injecté afin de faciliter l'extraction du sucre de canne.

Vesou  Liquide translucide de couleur brune assez sombre contenant 95% de la saccharose présente dans la canne. Il constitue par ailleurs la base du rhum agricole.

Bagasse  

Résidu fibreux des cannes à sucre qui résulte de la première opération (extraction du jus). Elle peut être utilisée comme combustible au niveau de l’entreprise elle-même ou dans des centrales qu’elle alimente en biomasse (c’est le cas par exemple des centrales bagasse/charbon). Elle peut également être destinée à une autre industrie de transformation comme celle de la trituration par exemple.

     

Une tonne de canne

=

700 à 800 kg de jus

ou

250 à 300 kg de bagasse

 

 

Les étapes de transformation spécifiques à la betterave sucrière

Une fois les betteraves arrivées à l'usine, un échantillon est prélevé, pesé, nettoyé, puis repesé.

Le différentiel de poids entre la première et la seconde pesée permet de déterminer une "tare-terre"

(généralement 0,5% à 2%) et d'évaluer par conséquent le poids de la betterave effectivement livrée après

nettoyage. Les racines de betteraves sont ensuite stockées dans des silos réservés à cet effet pendant une durée

moyenne de deux jours. Pendant cette période, le métabolisme respiratoire de la plante continue de se faire, il

faut donc qu'elle soit la plus courte possible afin d'éviter une trop grande déperdition en sucre.

 

La première opération de transformation consiste à laver les betteraves pour les débarasser

de la terre, de l'herbe, des graviers ainsi que d'autres corps étrangers. Le matériel utilisé à cet

effet est en principe constitué d'un trommel, d'un épierreur et d'un tapis balistique.

Les racines sont ensuite découpées en tranches (cossettes) de un à deux millimètres d'épaisseur,

ce qui va permettre, au cours de la phase de diffusion, d'augmenter la surface de la racine en

contact avec l'eau chaude et donc d'accroître la proportion de sucre récupéré. Au cours de cette

opération dite de diffusion, les cossettes sont expédiées dans un diffuseur où circule de l'eau

chauffée à 70°C environ qui se charge en sucre en traversant les tranches. L'opération dure environ

une heure.Jus de diffusion Liquide à la sortie du diffuseur contenant entre 15 et 20% de saccharose et quelques impuretés (environ 1 à 3%).

Drèches ou pulpes

Résidus fibreux humides qui sortent de la phase de diffusion. Ils contiennent à ce stade moins de 10% de matière sèche. Leur séchage va les rendre apte à servir d'aliments pour le bétail qui constituent leur utilisation principale.

 

Les étapes de transformation communes aux deux produits

Après avoir extrait le jus, l'étape ultérieure de transformation consiste à séparer le sucre des

impuretés. Ce processus dit d'épuration ou de purification se fait généralement par chaulage simple

(défécation) dans le cas de la canne à sucre ou de chaulage et carbonatation dans le cas de la

betterave sucrière.

L'ajout de lait de chaux et de dioxyde de carbone entraîne une précipitation des impuretés

(décantat). Le tout est ensuite filtré. Le décantat peut par ailleurs être utilisé en tant qu'amendements

pour réduire l'acidité des sols. Le jus filtré va ensuite subir une étape de décoloration. L'utilisation de

la chaux entraînant une calcification du jus, l'élimination des ions calcium évite l'encrassage de

l'équipement employé lors des étapes ultérieures d'évaporation et de cristallisation.

La décalcification se fait par le passage à travers des résines d'échange d'ions.

L'étape d'évaporation/cristallisation du jus consiste à amener celui-ci à ébullition. Le dégagement de

vapeur d'eau va entraîner la concentration du jus sous forme de sirop (60 à 70% de saccharose) qui

va entrer dans le processus de cristallisation. Pour cela, il est déversé dans une cuve sous-vide à

une pression d'environ 0,2 bar et maintenu à température inférieure à 80°C (ce qui évite la

caramélisation et permet l'évaporation). Le sirop continue à se concentrer jusqu'à la formation des

cristaux. Afin d'accélérer le processus, on peut introduire des cristaux de sucre (souvent du sucre

glace) d'une taille de cinq à dix microns dans la chaudière (c'est l'étape dite du grainage). Afin de

contrôler le niveau de grossissement des cristaux de sucre et leur quantité, le mélange est remué

sans interruption et du sirop est ajouté au fur et à mesure de l'opération.

Une fois que les cristaux ont atteint la taille et la quantité désirées, le mélange (masse cuite) passe

dans des essoreuses afin de séparer les cristaux de l'eau encore présente. Cette eau ou égout

pauvre repart au niveau des phases d'évaporation et de cristallisation pour un deuxième voire un

troisième traitement.

Les cristaux obtenus sont lavés par pulvérisation d'eau (clairçage). L'eau obtenue après clairçage

est également appelée égout riche. Les cristaux appelés aussi sucre de premier jet sont finalement

séchés sous vide, puis stockés dans des silos. Ils contiennent 99,9% de saccharose.

 

Lors des deuxième et troisième traitements, le sucre encore présent est retiré par le biais des mêmes processus.

Le sirop final est qualifié de jet d'épuisement (mélasse). Le sucre obtenu lors des deuxième et troisième

traitements peut être décoloré par addition de charbon actif ou animal ou dans des échangeurs d'ions afin de

répondre aux exigences de l'industrie de transformation du sucre.Sucre de deuxième et troisième jets

Mélasse

La mélasse qui représente environ 3 à 6% de la quantité de matière première utilisée, se présente sous la forme d'un sirop visqueux et très épais. Elle fait partie du produit du troisième jet de cristallisation qui ne peut être cristallisée. Elle contient des quantités variables de saccharose (généralement entre 40% et 50%) et se reconnaît à sa forte odeur. Elle peut être utilisée dans l'alimentation animale ou humaine quand elle subit une transformation. Dans certaines régions, elle peut remplacer la confiture ou le sucre dans des préparations. Elle peut également entrer dans l'industrie de la distillerie.

 

Les dernières étapes avant la vente sont le tamisage, le classement, le pesage ainsi que le stockage du sucre

sous des formes variées (dans des lieux bénéficiant d'une humidité d'environ 65%).

 

Pour de plus amples informations sur cette partie, se reporter au site internet de l'Agence américaine de

protection de l'environnement (EPA) et en particulier aux documents suivants :

sugarcane processing,

sugarbeet processing.

Last updated on 3/28/2011

Copyright © 2009 - 2013 UNCTAD

Site Map

UN Syste'éthanol ou alcool éthylique (C2H5OH) se présente sous la forme d'un liquide inflammable et

incolore.

 

Il bout à 78°C, gèle à -112°C et son poids moléculaire est de 46,07 g/mol. Il peut être élaboré à partir de produits

biologiques contenant directement du sucre comme la canne à sucre ou la betterave sucrière (ces intrants

représentent 60% de la production mondiale d'éthanol), mais également de produits qui à l'instar du maïs,

possèdent de l'amidon aisément transformable en sucre. L'éthanol peut être utilisé pur, en mélange ou encore

sous sa forme d'éther (ETBE) produit par réaction avec de l'isobutène issu des raffineries.

Historique

 

En même temps qu'il créé la Ford T au début du XXème siècle, Henry Ford émet l'idée d'un

carburant alternatif: l'éthanol.

 

Les véhicules nord-américains des années 1900 à 1920 étaient d'ailleurs conçus pour circuler avec ce type de

carburant. Toutefois, le pétrole a supplanté l'éthanol au cours des décennies suivantes en raison de la chute de

ses cours internationaux, ce jusqu'aux chocs pétroliers de la décennie 1970 puis à nouveau depuis le contre-choc

de 1986.

 

Dans le monde, le pays le plus avancé dans ce domaine aussi bien d'un point de vue technologique que

politique, est le Brésil. C'est le premier à avoir mis en place en 1975, à la suite du choc pétrolier de 1973, un plan

dénommé Proálcool visant notamment à réduire la dépendance du pays par rapport au pétrole, mais également à

lui permettre de trouver un débouché rentable et viable à la canne à sucre afin de la découpler des aléas du

marché international.

En 2005, le Brésil a produit 162 MhL de bioéthanol. Si de nombreuses distilleries sont subventionnées par l'Etat,

le bioéthanol en soi ne bénéficie plus de mesures fiscales particulières. Néanmoins, l'essence ditribuée doit

obligatoirement contenir 22% de bioéthanol. De nos jours, seule une partie restreinte du parc automobile brésilien

roule au bioéthanol pur (3 millions de véhicules comparé aux quelques 16 millions fonctionnant au mélange avec

de l'essence). Le deuxième pays s'étant intéressé de près à ce domaine sont les Etats-Unis qui lançaient en 1978

un programme spécifique en la matière cette fois essentiellement à base de maïs. L'utilisation de l'éthanol est

réglementée par deux textes: le Clean Air Act (1970) modifié en 1990 et l'Energy Policy Act (2005).

 

En 2005, Les Etats-Unis supplantent même le Brésil pour devenir le plus important producteur de bioéthanol avec

164 MhL grâce à une progression annuelle constante de 20% depuis 2000. Diverses mesures de détaxation

existent aux niveaux étatique et fédéral (soutien reconduit jusqu'en 2007). Avec le retour des prix élevés du barril

de nombreux Etats d'Amérique centrale (Salvador, Guatemala, Nicaragua, Honduras et Costa Rica) ont

récemment mis en place une politique nationale en faveur de l'éthanol, carburant ex-canne à sucre. D'après

l'Institut Français du Pétrole (IFP) dasn cette région: "..en 2010, 720 kt devraient être produits dont 320 seront

destinés à l'exportation."

 

 

Processus de fabrication de l'éthanol à partir du sucre

L'éthanol est produit par le biais de la distillation de jus de betterave et de canne à sucre fermenté.

 1270 kg de canne à sucre =1030 kg de betterave sucrière = 100 litres d'éthanol

 

A la fin de l'étape de centrifugation /évaporation (voir partie "filière" de cette fiche), qui peut avoir été effectuée

jusqu'à trois fois, on obtient à côté des sucres de deuxième et troisième jets, un résidu sirupeux: la mélasse.

C'est elle qui, grâce à sa forte teneur en sucre, va être retraitée dans le  but d'obtenir de l'éthanol .

Au cours de la phase de fermentation, les moûts fermentescibles vont être ensemencés avec une levure

appropriée afin d'être convertis en éthanol.

 

A la fin de cette phase de fermentation, l'éthanol est concentré par distillation, c'est à dire que l'alcool est séparé

de l'eau par évaporation. Il est possible d'obtenir à la fin de ce processus un produit affichant une pureté de

95,6%, le reste étant constitué d'eau. Pour obtenir un éthanol d'une plus grande pureté, on peut le faire passer

par une étape de rectification, c'est à dire que l'alcool est purifié à travers des phases successives d'évaporation

et de condensation. L'alcool absolu est, quant à lui, obtenu par passage dans une colonne de déshydratation où

le résidu d'eau est retiré à l'aide d'un réactif du type baryte ou benzène.

A la fin de cette étape, l'alcool titre à 99,98%. Il peut alors être employé à des fins pharmaceutiques notamment.

Quand il est utilisé par l'industrie pétrolière, l'éthanol peut être soit employé seul dans sa forme hydratée soit

comme additif au pétrole (on dit alors qu'il est sous sa forme anhydre); c'est notamment l'exemple du "gasohol"

aux États-Unis (avec 90% d'essence et 10% d'éthanol). Cependant l'usage de l'éthanol pur (hydraté) ou à très

forte concentration nécessite une adaptation spécifique du véhicule; à teneur plus faible (en moyenne variant

entre 5 et 10%) aucune adaptation n'est nécessaire. Il sert d'alternative au pétrole, permettant ainsi de réduire les

émissions de gaz à effet de serre.

 

Néanmoins il rentre en concurrence avec la filière alimentaire pour l'usage des terres qu'il convient dès

lors d'arbitrer. En outre, le coût de production de l'éthanol est supérieur au prix des carburants fossiles, même si

avec la montée des prix de l'essence l'écart tend de nos jours à se rétrécir. La production et l'utilisation d'éthanol

en tant qu'additif ont surtout commencé à prendre leur essor en Europe depuis le début des années 1990 en

même temps que l'introduction sur le marché des essences à faible teneur en plomb. Dans ce cadre, l'éthanol

permet comme le plomb avant lui, d'accroître l'indice d'octane de l'essence.

 

Principales voies de traitement de l'éthanol

Source: Secrétariat de la CNUCED

 

Pour de plus amples renseignements sur les biocarburants et le bioéthanol, prière de se référer aux documents

suivants:"Les biocarburants dans le monde", IFP, Panorama 2005 et "Le bioéthanol dans le monde".

Last updated on 3/28/2011

Copyright © 2009 - 2013 UNCSecteurs d'utilisation

Les utilisations traditionnelles

Les utilisations des sous-produits

L'éthanol et les additifs pétroliers

Concurrence avec les substituts

Les sucres cristallisés brun et blanc peuvent être commercialisés compactés sous deux formes

principales que sont le carré et le cube.

 

Pour fabriquer des carrés, il va s'agir de compresser et de mouler les formes alors que le sucre est encore chaud

et humide. Cette méthode permet également d'obtenir des formes aussi différentes que des coeurs ou des trèfles

par exemple. En ce qui concerne les cubes, le moulage est réalisé en lingots, puis les morceaux sont concassés

après séchage.

 

Le sucre cristallisé peut également servir à la fabrication d'autres produits obtenus par des

opérations de broyage plus ou moins fin et de tamisage par exemple. C'est le cas du sucre en

poudre (appelé aussi sucre semoule), dont la taille des cristaux est généralement comprise entre 0,4

mm et 0,5 mm ou du sucre glace qui est produit à partir de sucre cristallisé blanc broyé à moins de

0,15 mm et additionné d'amidon (3%) ou de silice (qui prévient l'agglomération).

Moins connus et moins répandus sont la cassonade (95% de saccharose) produite par cristallisation

sous vide du sucre de canne roux,

la vergeoise (blonde ou brune selon qu'elle provienne d'un premier ou d'un second sirop

d'épuisement) et

le sucre candy obtenu par cristallisation très lente (10 à 12 jours) du sirop de sucre chauffé à 100°C

sur un fil de coton ou de lin.

De par son alliance avec différentes substances (pectine de fruits (0,5% à 1%) ou acide citrique (0,5% à 1%)), le

sucre cristallisé entre notamment dans la fabrication de divers produits de l'industrie agro-alimentaire tels que le

sucre à confitures, le gélifiant, les glaces, les sorbets, les gâteaux, les boissons gazeuses ou les bonbons par

exemple pour lesquels il permet de remplir plusieurs fonctions :

il apporte un goût sucré sans arrière goût désagréable,

il agit en tant qu'agent conservateur naturel par la prévention de la prolifération des bactéries en

particulier,

il aide à maintenir le niveau d'humidité tout en retardant le pourrissement des gâteaux notamment,

il retarde la coagulation des protéines,

il donne du corps aux aliments,

il accélère la fermentation de la levure et contribue ainsi à la levée de la pâte pour la fabrication du

pain,

il apporte, par sa caramélisation, une couleur et une saveur particulières aux aliments cuits au four.

 

Quelques spécificités existent dans certains pays comme par exemple l'Inde où le sucre est consommé assez

souvent sous la forme de blocs appelés "pains", obtenus par le moulage de la masse cuite dans un récipient

conique ouvert à la pointe afin de permettre l'évacuation de l'eau mère. Le pain subit ensuite une phase

d'essorage, puis les dernières impuretés encore présentes sont retirées avant l'étuvation.

 

Bien que la première utilisation du sucre soit agroalimentaire, il existe un autre débouché, qui bien qu'encore

balbutiant, est en voie de développement: la sucrochimie. Celle-ci a pour but de dégager les éthers et esters du

saccharose qui entrent dans la fabrication de plastiques et d'adhésifs ainsi que de vernis ou de produits

d'entretien. Dans ce cadre, le sucre peut, en outre, servir au traitement des déchets nucléaires et à la fabrication

d'explosifs.

 

Pour de plus amples informations sur ce thème, consulter le document intitulé: la sucrochimie: enjeux et

défis publié par le Centre national de recherche scientifique français (CNRS).

Au sujet des utilisations de chacune des formes du sucre, se reporter au site internet "Lesucre.com".

Last updated on 3/28/2011

Copyright © 2009 - 2013 UNCTAD

Site Map

UN System websites

TAD

Site Map

UN System websites

m websites

Copyright © 2009 - 2013 UNCTAD

Site Map

UN System websites