Les conditions de stockage et de conservation des produits sucrés
• Dans un endroit sec à l’abri de l’humidité dans un récipient hermétique.
Les risques pour la santé de l’opérateur liés à l’utilisation des produits sucrés
• La carie dentaire, évitez de grignoter pendant le travail et se brosser les dents 3 fois par jours.
• Le diabète, éviter les glucides en cas d'hyperglycémie, faire un dépistage de cette maladie.
• Le surpoids, lorsque le sucre est consommé en excès et transformé en graisse, veillez à faire un régime alimentaire adapté et faire du sport.
• La cassonade (extraite de la canne à sucre), extrait directement du jus de canne à sucre, utilisée comme agent aromatique pour la caramélisation des crèmes brulées, Cakes, crumble, cookies...
• Le sucre candi (blanc et roux) est obtenu par cristallisation lente d'un sirop de sucre concentré, utilisé en décoration ou aromatiser divers préparations.
• Le sucre en grain, utilisé principalement pour la réalisation des chouquettes la décoration de viennoiseries.
• Le sucre aromatisé (vanillé, épicé, fruité), utilisé pour parfumer les pâtisseries
• Le sucre coloré, utilisé pour le décor des gâteaux
• Sucre complet, sucre non raffiné, totalement pourvu de sa mélasse, cristallisé puis déshydraté.
• Le sucre en morceaux, Utilisé pour sucrer les boissons chaudes et pour le sucre d'art car il contient moins d'impuretés que les autres sucres.
• Le sucre en cube (blanc et roux), pour sucrer les boissons chaudes.
• Le sucre gélifiant (à base de pectine), comme le confisuc, c'est un sucre blanc additionné de pectine de fruits 1% et d'acide citrique, utilisé principalement pour les confitures, gelées, nappages, coulis, imbibages, sorbets...
• La vergeoise (blonde et brune), obtenu par la cuisson du sucre recueilli après essorage du sucre lors du 1er jet, s'utilise comme agent d'aromatisation dans la fabrication de spéculos, sablés, crêtes, gaufres...
Les principales formes de commercialisation du saccharose
• Le sucre cristallisé blanc (sucre cristal), utilisé principalement dans les sirops de sucre, nappages et confiserie (un peut moins cher en général que le sucre semoule).
• Le sucre semoule, plus fin que le sucre cristallisé s’utilise pour les crèmes, mousses, cakes, les pâtisseries en général.
• Le sucre glace (pur, amylacé ou à la silice), s'utilise pour les pâtes sucrées, sablées, glace à l'eau, glace royale et pour la finition en saupoudrant le dessus des pâtisseries.
Sucre blanc et roux
Remarque : contrairement aux idées reçues :
- la couleur du sucre ne dépend pas de la plante dont il est issu.
- le sucre roux n'est pas plus naturel que le sucre blanc.Sucres blanc et roux peuvent indifféremment provenir de la betterave comme de la canne.
La blancheur n'est pas liée à la plante mais à la qualité du produit : plus le sucre est blanc, plus il est pur. Plus il est foncé, plus il contient de matières colorantes et de traces de sels minéraux et de vitamines. Fiche explicative.
Clarification
Le sucre d’affinage est dissous dans de l’eau chaude. Le sirop trouble formé est alcalinisé par addition de lait de chaux. Les impuretés sont retirées par flottaison et filtration.
Décoloration
La décoloration du sirop se fait en deux étapes. Le sirop passe d’abord dans des citernes remplies de « noir animal » (particules calcinées d’os de bœuf). Par la suite, le sirop passe par des colonnes de résines complétant ainsi la décoloration. Le sirop est presque aussi limpide que l’eau.
La capacité décolorante du noir animal est retrouvée en brûlant dans un four les matières organiques qu’il a retiré du sirop. Quant aux résines, elles sont régénérées par désucrage, à l’aide d’une saumure.
Cristallisation, malaxage, turbinage et séchage
La cristallisation du sucre se fait dans des chaudières à cuire pouvant produire jusqu’à 50 tonnes de sucre à la fois. L’eau est évaporée sous vide à environ 70 °C, ce qui économise l’énergie et empêche la caramélisation du sucre. Le sucre sera ensuite conditionné puis stocké…
Vue aérienne de la raffinerie Tereos à Nantes
Récolte des betteraves sucrières
Récolte mécanique
Champ de cannes à sucre
Raffinage du sucre
Le raffinage du sucre de canne brut est fait dans des usines appelées raffineries.
Transport du sucre brut
Le sucre brut est déchargé sur un convoyeur qui l’amène directement dans l’entrepôt où il est entreposé en piles. Cet entrepôt peut contenir jusqu’à 65 000 tonnes de sucre.
Lavage du sucre brut
À la station d’affinage, à l’aide d’un malaxeur, le sucre brut est imprégné dans un sirop saturé qui favorise la dissolution superficielle des cristaux. La couche superficielle des cristaux, la plus impure, est dissoute. La masse-cuite ainsi obtenue est centrifugée pour retirer la mélasse résiduelle en surface. Le sucre obtenu est un sucre d’affinage.
Épuration
Le vesou qui contient un grand nombre d’impuretés est d’abord épuré par tamisage pour enlever surtout les particules ligneuses, et ensuite par chauffage et par ajout de chaux (chaulage).
Après le chaulage, le vesou est porté à ébullition dans des réchauffeurs afin de favoriser l’insolubilisation du floculat. Dans le clarificateur, le vesou décante et les impuretés appelées « boues » se déposent au fond. Le jus clair obtenu en surface contient de nombreux sucres réducteurs, car l’épuration ne les détruit pas.
Les boues récupérées au fond du décanteur sont mélangées avec la fine bagasse (adjuvant de filtration) et sont filtrées sur des filtres rotatifs sous vide. Le jus obtenu est renvoyé en épuration, tandis que la boue (ou écumes) devient un sous-produit.
Évaporation
Le jus clair est chauffé à différentes températures dans des évaporateurs à pression réduite. L'eau s'élimine sous forme de vapeur et on obtient le sirop.
Cristallisation
Dans des chaudières, le sirop est chauffé à 55 °C et à pression réduite. Il se transforme en masse pâteuse « la masse cuite » qui renferme des cristaux de sucre et un liquide visqueux appelé liqueur-mère.
Malaxage-Turbinage
La masse cuite est malaxée et turbinée dans une centrifugeuse afin de séparer les cristaux de sucre et le sirop d'égout. On obtient le sucre de premier jet.
Première reprise des égouts : les sirops d'égout sont malaxés et turbinés à nouveau pour obtenir le sucre de deuxième jet.
Deuxième reprise des égouts : les sirops d'égout sont malaxés et turbinés une seconde fois. On obtient le sucre de troisième jet et la mélasse.
Le sucre de troisième jet peut être refondu pour être mélangé en premier jet. Les cristaux de sucre seront séchés dans des granulateurs à tambour.
Conditionnement et stockage
A partir des silos, le sucre est expédié soit en vrac, soit en produit conditionné via les ateliers d’emballage.Pour la consommation locale dans les pays producteurs, le sucre brut obtenu est souvent vendu et consommé tel quel.
Pour obtenir le sucre blanc, le sucre roux doit subir une série d'opérations de raffinage en usine.
Principe d’extraction et de raffinage du sucre de canne
Le procédé standard d’extraction du sucre de canne blanc est assez semblable à celui du sucre de betterave. Excepté pour l’étape d’extraction initiale.
Récolte des cannes
Chaque tige est coupée au ras du sol et on élimine les feuilles ainsi que la partie supérieure très pauvre en sucre. Les tiges sont ensuite sont entassées dans des tracteurs et acheminées vers la sucrerie.
Déchiquetage
Les tiges en question sont tout d'abord déchiquetées mécaniquement, avant d’être soumis à un séparateur magnétique qui éliminera les éventuels morceaux de fer. Ces étapes ont pour but de faciliter le broyage.
Extraction par broyage ou par diffusion
Dans le cas du broyage, on utilise une série de trois moulins cylindriques montés en triangle et tournant lentement. Dans le cas de la diffusion, on opère comme pour la betterave sucrière.
On obtient ainsi un jus dit " vesou ". Vidée de son jus, la tige devient un résidu fibreux que l'on appelle alors la " bagasse " qui servira de combustible à la chaudière qui alimente toute l’usine.
Épuration
Le jus obtenu après diffusion contient une grande quantité de sucre, mais également des impuretés. Il est clarifié par épuration calco-carbonique dans laquelle interviennent deux produits complémentaires :
• Chaulage : la chaux vive (CaO) qui précipite les impuretés
• Carbonatation : le gaz carbonique (CO2) qui, avec la chaux, reforme le carbonate de chaux (CaCO3), fixe les impuretés et les précipite.
Le carbonate de chaux, de même que les impuretés, sont éliminés par filtration. A ce stade, le jus, devenu limpide, contient 12 à 13% de sucre.
Evaporation
Pour augmenter la concentration du sucre, le jus est évaporé. L’installation d’évaporation est constituée d’une série de colonnes groupées en “corps évaporateurs”. Le premier corps est chauffé avec de la vapeur vive à haute pression.
Le second corps est alimenté par de la vapeur à plus basse pression engendrée par évaporation de l’eau produite dans le premier corps, et ainsi de suite jusqu’au 4ième ou 5ième corps, qui est lui-même sous vide. Ce type d’évaporation est appelé “évaporation à multiple effet“ et a l’avantage d’être le plus économique au niveau calorifique.
Cristallisation
L’évaporation du sirop se prolonge dans des appareils à cuire. La cuisson se fait sous vide et amène le sirop à un état de sursaturation qui entraîne la cristallisation du sucre. La matière ainsi obtenue est un mélange de cristaux et de sirop, appelé “masse-cuite”.
Malaxage-Turbinage
La masse cuite est introduite dans des cuves semi-cylindriques où il sera brassé par un malaxeur jusqu’à environ 45°C puis dans des essoreuses centrifuges où les cristaux sont séparés du sirop, et forment le sucre de premier jet.
Le sirop qui s’écoule est recueilli, cuit et centrifugé une deuxième et une troisième fois pour donner du sucre de deuxième et troisième jets. Le sirop résiduel, la mélasse, sert à la fabrication d’alcool, d’aliments pour bétail, de levure ou d’acide citrique.
Les sucres de deuxième et troisième jets sont refondus et mélangés au sirop dense provenant de l’évaporation. Après ceci recommence le traitement pour constituer du sucre de premier jet. Les cristaux de sucre seront séchés avant d’être conditionnés.
Conditionnement et stockage
Bien que la fabrication du sucre soit saisonnière, sa consommation est journalière. La majeure partie de la production de sucre doit donc être stockée pendant un temps plus ou moins long dans des silos, des enceintes métalliques étanches qui sont légèrement chauffées et prévues d’air conditionné pour que le sucre reste sec et pur.
A partir des silos, le sucre est expédié soit en vrac, soit en produit conditionné via les ateliers d’emballage.
Principe d’extraction et de raffinage du sucre de betterave
Récolte des betteraves
Les betteraves sont récoltées mécaniquement. Les feuilles et les collets servent de fourrage pour le bétail tandis que les racines sont chargées dans des tracteurs et acheminées vers la sucrerie. Les betteraves y sont pesées et ensuite acheminées vers d’énormes lavoirs où elles sont lavées par pulvérisation d’eau à très haute pression.
Découpage
Ultime opération avant l’extraction de sucre : les betteraves sont débitées en fines lamelles (cossettes) dans des coupe-racines.
Extraction par diffusion
Les cossettes voyagent à contre-courant d’un flux d’eau chaude. Le liquide d’extraction (l’eau qui se charge progressivement de sucre) est recueilli à la sortie du diffuseur. A l’autre extrémité du diffuseur, les cossettes sont pressées pour extraire le restant de jus. Elles forment « les pulpes » de betteraves utilisées principalement pour l’alimentation du bétail.
Mécanisme de formation du sucre : la photosynthèse
La photosynthèse chlorophyllienne est le processus naturel qui permet à une plante de croître et d’embellir grâce à l’énergie solaire.
La plante doit d’abord réunir les ingrédients nécessaires : eau et sels minéraux sont captés dans la terre par les poils absorbants des racines, puis acheminés par la sève jusque dans les cellules chlorophylliennes situées dans les feuilles.
Le mécanisme de photosynthèse se déroule alors en deux phases distinctes :
La phase « claire ». La présence de lumière provoque des réactions photochimiques dans les feuilles où les cellules qui contiennent la chlorophylle transforment l’énergie lumineuse en énergie chimique. Les molécules d’eau sont scindées en deux parties tandis que parallèlement, toujours sous l’effet de la lumière, la plante va consommer du dioxyde de carbone (CO2) présent dans l’air et libérer de l’oxygène (photo respiration).
L’énergie accumulée lors de la phase claire sera mise à profit par la plante pour assurer le bon déroulement de la phase suivante.
La phase « sombre » (ou phase « obscure »). Cette phase est nommée ainsi car elle ne nécessite pas de lumière. L’énergie chimique fixe le carbone atmosphérique et le transforme en saccharose.
Le sucre ainsi fabriqué dans les feuilles est ensuite acheminé par la sève vers les cellules de la racine où se constituent les réserves.
Si tous les végétaux sont capables de fabriquer du saccharose, certains possèdent de meilleures capacités de production et de stockage. C’est le cas de la canne à sucre et de la betterave sucrière
Description des plantes sucrières
La betterave sucrière
C’est un type de betterave cultivée dans les régions tempérées, de couleur blanche, de forme conique, utilisée pour la production du sucre.
La betterave sucrière contient environ :
• 76 % d’eau ;
• 15 à 20 % de saccharose ;
• 4 à 5 % de pulpe ;
• 2 à 3 % d’éléments non sucrés.
La canne à sucre
C’est une plante de type roseau, d'une hauteur allant de 2,5 à 6 m et d'un diamètre de 1,5 à 6 cm, cultivée dans les régions tropicales pour leurs tiges dont on extrait du sucre.
La canne à sucre contient environ :
• 71 % d’eau ;
• 10 à 20 % de saccharose ;
• 13 à 14 % de fibres ligneuses ;
• 2 à 3 % d’autres éléments (vitamines, sels minéraux, oligo-éléments toutes choses importantes pour l'alimentation).
Les origines du saccharose
Depuis la nuit des temps, le miel produit par les abeilles est recherché pour son goût suave qu'il sait aussi transmettre aux autres aliments.
Mais dès l'Antiquité, le jus sucré de la canne à sucre, plante d'abord sauvage puis cultivée, est apprécié pour les mêmes raisons.
On pense que la canne à sucre est née, il y a fort longtemps, en Nouvelle Guinée et qu'elle est parvenue progressivement en Inde et en Chine.
Vers 330 avant Jésus Christ, Alexandre Le Grand, roi de Macédoine, part à la conquête de la Perse. Durant son voyage, il découvre dans cette région "le roseau sucré qui donne du miel sans le secours des abeilles".
Très vite on sait solidifier le jus de la canne à sucre et un texte très ancien parle "d'un miel recueilli sur des roseaux. Il est blanc comme la gomme, cassant sous la dent".
A la veille de la Révolution, la France est le premier pays européen pour le raffinage et le commerce du sucre. Elle fournit la Hollande, l'Allemagne et la Scandinavie.
Mais en 1792, le pays se trouve en guerre avec l'Angleterre qui contrôle les mers avec une force navale puissante ce qui rend impossible tout commerce avec les pays producteurs de sucre de canne. En 1806, une nouvelle étape est franchie lorsque Napoléon décrète le Blocus Continental, c'est-à-dire qu'il interdit aux Anglais tout accès aux ports du continent européen. Or les îles françaises sont sous leur domination et le sucre n'arrive donc plus. C'est la pénurie partout en Europe !
Napoléon demande alors aux scientifiques de l'époque de se mobiliser et de se pencher sur l'étude des plantes sucrières de nos régions. Il encourage leur culture et promet de récompenser ceux qui les entreprennent en accordant des dispenses d'impôts ! L'incitation de Napoléon porte ses fruits. De nombreuses fabriques de sucre, les raffineries, voient le jour et les progrès réalisés font sérieusement baisser le prix du sucre. En 1812, Benjamin Delessert présente le premier pain de sucre de betterave à l'Empereur qui lui décerne alors la Légion d'honneur.
Remarque :
Au niveau du vocabulaire, il est important de distinguer le sucre sans « S », terme utilisé pour désigner le saccharose ; des sucres avec un «S», terme générique utilisé pour désigner toutes les substances qui donnent un goût sucré aux aliments (glucose, saccharose, lactose, etc.).
Le sucre
Le sucre est un produit alimentaire d'origine végétale, composé pour l'essentiel de saccharose, et diverses substances naturelles appartenant à la classe des glucides responsables d'une des quatre saveurs gustatives fondamentales (le sucré).
Le saccharose est un glucide formé de deux sucres simples : le glucose et le fructose. Il est le sucre de base servant de référence pour définir le pouvoir sucrant des autres sucres (son PS est établi à 1). Il est présent dans toutes les plantes contenant de la chlorophylle. Les sucres commercialisés sont essentiellement produits industriellement à partir de la canne à sucre et de la betterave sucrière.
Les caractéristiques du saccharose et les applications en pâtisserie
• Hygroscopicité, absorbe l'humidité de l'air, utilisé dans les sorbets et les glaces.
• Solubilité, soluble dans l'eau pour la réalisation de sirops. Plus la température augmente, plus il "accepte" une grande quantité de sucre.
• Hydrolyse, lors la fermentation des pâtes levées les enzymes de la levure par hydrolyse transforment le saccharose en glucose et fructose puis en gaz carbonique.
• Caramélisation, entre 160°C et 180°C le saccharose se transforme en caramel (réaction de Maillard) pour la réalisation de crème caramel, tarte Tatin...
Les rôles du saccharose
Agent sucrant, il donne la saveur sucrée dans toutes les pâtisseries et adoucit l’acidité et l’amertume.
Agent colorant, il colore et dore les pâtisseries à la cuisson. On distingue deux types de réactions colorantes :
• La réaction de Maillard, qui est une réaction de brunissement observée lors de la cuisson des sucres en présence de protéines.
• La caramélisation, qui est une dégradation thermique du sucre. caramel, glaçages, décors en sucre, aromatisation…
Agent texturant, selon sa proportion, la taille des cristaux, le sucre donne à la pâte sa fluidité, son gonflant, sa façon de cuire et de se colorer. Il donne au chocolat son cassant et son croquant. Apporte le croustillant, le moelleux le fondant : biscuit, meringue, fondant, cake. Il abaisse au dessous de 0° le point de congélation de l’eau et permet de former dans les glaces une matière onctueuse, sans paillettes.
Agent fermentatif et régulateur, il nourrit la levure dans toutes les pâtes levées.Agent conservateur ou hygroscopique Il est un conservateur pour les fruits, les gelées, les confitures, etc. Une fois dissous, le sucre se lie aux molécules d’eau, et les rend indisponibles pour la croissance de micro-organismes pouvant être présents dans le milieu et ainsi améliorer la conservation des denrées.
Agent décoratif, qu’il soit brut, transformé ou mélangé, il permet de nombreuses décorations (sucre glace, sucre tiré, glace royale, etc.).
Article associé : la cuisson du sucre
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