IV. — RAFFINAGE DU SUCRE

Lo sucre de betterave tel qu’il sort de la fabrique ne peut être livré au consommateur quo lorsqu’il est en cristaux isolés, bien développés, parfaitement incolores et entièrement dépouillés de sirop. Le sucre de premier jet que l’on obtient après la cuito en grains se trouve dans ce cas, quand l’opération est bien réussie; il peut être vendu sans épuration préalable; mais jusqu’à présent sa consommation n’a pas pris un grand développement, et il est nécessaire de le livrer au raflineur, qui n’a plus, pour ainsi dire, qu’à lui donner la forme de pains.

Quant aux sucres de second et de troisième jet, ils sont trop impurs pour être consommés tels quels; il est absolument nécessaire do les soumettre au raffinage.

Les sucres bruts, ou cassonades de betteraves ou de canne, se présentent sous forme d'une poudre sableuse plus ou moins colorée ; ils contiennent encore de la mélasse et 3 ou 4 °/„ de matières étrangères (eau, sable, débris organiques, chaux,

potasse, etc.) qui leur donnent une odeur plus ou moins désagréable et la propriété de fermenter. Le raffinage a précisément pour but d’éliminer toutes ccs matières étrangères et de donner au sucre la forme sous laquelle on le rencontre dans le commerce.

Les cassonades de canne sont un peu acides; celles qui proviennent de la betterave sont généralement alcalines, parce qu’elles renferment de la chaux. C’est pour cela que, dans l’opération du raffinage, on mélange ordinairement les sucres bruts de canne et de betterave, afin de corriger l'acidité des uns par l’alcalinité des autres.

Le raffinage ou la fabrication des raffinés comprend la série des opérations suivantes : le dépotage et le dégraissage des emballages, la fonte ou dissolution du sucre brut, la clarification et la décoloration du sirop, la cuite à cristallisation et le réchauffage de ce dernier, la mise en formes du sucre cristallisé, l’égouttage et le clairçage, le plamotage et le lochage et enfin l’étuvage et l’habillage.

1" Dépotage et dégraissage des emballages. — Le sucre ayant été amené à l’usine, on dépote les emballages pour séparer les couches de sucre qui pourraient être altérées ; souvent, enfin, on broie et on pulvérise les grugeons trop durs.

Les barriques ot caisses vides sont grattées, puis soumises à l’action d’un jet de vapeur, qui dissout les derniers restes de sucre; les sacs sont brossés et lavés à l’eau chaude. Ce dépotage doit se faire dans le voisinage de la chaudière à fondre. Les eaux du dégraissage réunies dans un réservoir sont envoyées dans la chaudière à fondre.

2° Fonte et clarification. — La fonte ou la dissolution du sucre se fait ordinairement dans des chaudières en cuivre à double fond chauffées au moyen de la vapeur. Après avoir introduit dans la chaudière le sucre et une proportion d’eau convenable, de manièro que le sirop, ou la clairce, marque 30-32° Baumé à 40° centigrades, on élève doucement la température et l’on ajoute en même temps du noir fin, 3-5 % et du sang de bœuf, 1 à 2 litres pour 100 litres de sirop. On brasse le tout et l’on chauffe jusqu’à ce que le liquide commence à bouillir. Il se forme bientôt S la surface de ce dernier une écume contenant de l’albumine et de l’hématoglobuline coagulées dans lesquelles se trouvent emprisonnés le noir et une partie des impuretés du sucre. Lorsque cette écume est bien cohérente et détachée des parois de la chaudière, ce qui indique que la clarification est à son terme, on laisse reposer pendant quinze ou vingt minutes, et on sépare l’écume et le noir fin en filtrant le sirop dans des filtres en forme de sacs (filtres Taylor).

Quand les sucres bruts sont très-impurs, on a l’habitude, avant de les dissoudre, de les mélanger avec du sirop étendu d’eau, et de leur faire subir ensuite un turbinage et un clairçage, qui enlèvent une grande partie des substances étrangères; en procédant ainsi, on diminue beaucoup la quantilé de noir nécessaire pour la clarification et la décoloration. Le sirop résultant du turbinage est traité comme les bas produits du raffinage.

3° Filtration ou décoloration. — En sortant des filtres Taylor, le sirop clarifié ou clairce se rend, encore très-chaud, dans des filtres à noir en grains semblables à ceux déjà décrits p. 53, mais beaucoup plus grands. Le but principal do cette opération est d’achever la décoloration de la clairce, quo le noir fin avait déjà commencée.

Les filtres fraîchement montés servent au filtrage de la clairce, qui sera employée pour claircer les pains; cette clairce est déplacée par la clairce à cuire et celle-ci par une clairce plus impure servant à fabriquer dos pains do deuxièmo

SUCRES (INDUSTRIE). — Gif — SUCRES (INDUSTRIE).

qualité, nommés lumps : en établissant cotte succession on tire le meilleur parti possible du pouvoir décolorant du noir. On dégraisse finalement les filtres par de l’eau tiède; tant qu’il s’écoule un sirop assez concentré, on l’envoie à lu fonte et on lave ensuite jusqu’à ce que .l’eau marque 0°. ,

4° Cuite d cristallisation et réchauffage. — La

tlairce décolorée par filtration sur le noir en grains passe ensuite dans un appareil à cuire • dans le vide, analogue à celui dont on se sert dans les fabriques de sucre de betteraves. La figure 080 donne une idée de l'appareil employé. A, A', chaudières de cuite ; B, B', gros tuyaux amenant ies

vapeurs émises par le sirop aux condensateurs et aux pompes d’épuisement, destinés à faire et à maintenir le vide.

E, tuyau d’admission de la vapeur d’eau dans les tuyaux de chauffage. En A la vapeur venant des générateurs se rend dans l’intérieur du serpentin chauffeur; en A' la vapeur, au contraire, entoure les tuyaux dans lesquels circule le sirop. D et D', leviers pour ouvrir les grandes soupapes, C et C', par lesquelles on fait écouler la masse cuite dans la grande chaudière G à double fond où se fait la cristallisation , comme cela va être expliqué tout à l’heure. Comme dans cet appareil la cuite se fait à une température ne dépassant pas 67 à 69°, il est nécessaire, pour obtenir une

bonne cristallisation, d’élever à 80" la température de la masse sortant de la chaudière, et à cet effet on la chauffe au moyen de la vapeur, dans le vase G à double fond. Dès que la formation des cristaux commence à la surface et sur les parois, on brasse lentement, afin que ces cristaux se disséminent dans le liquide, et on procède à un nouveau brassage, lorsque de nouveaux cristaux se sont produits.

La figure 681 représente du reste, sur une très-petite échelle, toute la série des opérations qui vient d’être décrite :

A, chaudière 'à double fond pour la fonte et la clarification des sucres bruts; B, filtres Taylor pour la séparation des impuretés coagulées; C, filtre à noir en grains pour la décoloration et la clarification complètes du sirop; E, réservoir du sirop clarifié, qui, au moyen du tuyau F, est aspiré dans II, chaudière de cuite, pour la concentration du sirop dans le vide;

I, grande soupape à levier pour faire arriver la masse cuite dans

J, chaudière de réchauffement, de cristallisation et d’opalage;

K, canal conduisant la pâte cristalline dans les terrines L, au moyen desquelles s’opère le remplissage des formes.

5° Emplissage des formes et opalage. — Après le réchauffage, pendant lequel s’opère la cristallisation, la masse est versée dans des formes coniques semblables à celles déjà décrites. Quelques minutes après le remplissage, on observe à la surface du pain une croûte cristalline, qu’il est nécessaire de détruire en brassant la masse à deux reprises différentes avec un couteau de bois, parce que, sans cela, la cristallisation serait irrégulière; c’est ce qu’on appelle opaler ou mouver. Le local dans lequel s’opère l’emplissage ou l’empli est continuellement maintenu à une température de ‘25 à 30°.

6° Égouttage et clairçage. — Au bout do huit à dix heures, le sucre étant suffisamment pris en masse cristalline, les formes sont montées dans des greniers dont la température doit être de 28 à 30° jour et nuit. Dans ces locaux, des ouvriers disposent les formes sur les lits de pains (caisses rectangulaires en bois dont le fond est généralement garni de zinc et en pente et dont les rebords supportent des planches percées de trous coniques). Ils ont préalablement enlevé le tampon de linge (la tape) qui bouche leur orifice et ont eu soin d’introduire une alêne (ou prime) dans ce dernier, pour faciliter l’écoulement du sirop. Celui-ci s’égoutte en partie, naturellement. Afin d’enlever le reste du sirop, on soumet le pain, au bout de 12 à 48 heures, suivant la nature des sucres, à deux ou trois clairçages successifs, en employant pour le dernier une clairce faite avec des sirops très-purs, puis on laisse égoutter. Les cristaux de sucre déposés sur le zinc sont enlevés très-fréquemment pur des raclages.

L’égouttage des dernières parties de la clairce durait autrefois cinq ou six jours ; on lo remplace aujourd’hui par la sucette, qui opère plus

Fig. 680. — Appareil pour la cuite et la cristallisation du sirop.

Fig. 681. — Schéma des appareils pour le raffinage du sucre.

complètement en une heure au plus. Cet appareil se compose d’un tuyau qui porte des tubulures munies de robinets; celles-ci se terminent par des entonnoirs garnis d'une rondelle en caoutchouc. On place la pointe des formes sur les tubulures et en faisant le vide dans le tuyau, à l’aide d’une pompe il air, on aspire toute laclairce qui est encore dans les pains et qui se rond dans un réservoir placé entre la pompe et le tuyau.

7° Plamotoge et lochage. — Quand les pains sont complètement égouttés, on nettoie leurs bases (plamotage), soit à la main avec un couteau, soit avec une machine spécialo, et lorsque la masse est suffisamment solido, on loche les pains, en frappant la forme sur un billot de bois et en renversant le pain sur la main. Les débris des têtes sont renvoyés à la fonte.

8° Étuvage et habillage. — Le sucre ainsi extrait îles formes est encore humide et friable; pour lui llonner la consistance nécessaire, on le porte dans tne étuve chauffée à 50° ou 55°.

Les étuves sont ou verticales ou horizontales. Les verticales se composent d’une espèce de cheminée rectangulaire, il murailles très -épaisses, de 6 à 8 mètres de longeur sur 4 à 5 mètres de largeur. Sur la hauteur elle est divisée par des claies en vingt ou vingt-cinq étages, espacés de 0œ,70à0m,80.A la partie inférieure est un système de chauffage, composé de tuyaux en cuivre ou en fonte dans lesquels circule la vapeur. L’air qui entre parlo bas se réchauffe le long de ces tuyaux et sort charge d’humidité par des ouvertures pratiquées en haut et munies de registres. Les étuves horizontales (qu’on peut établir dans un grenier) ont trois ou quatre étages de hauteur ; le chauffage se fait par des tuyaux placés sur le sol et sous lesquels sont les prises d’air. L’air chaud s’élève d’abord vers le plafond, puis redescend par couches horizontales, en circulant autour des pains et est évacué par des ouvertures, situées au bas des parois latérales de l’étuve et aboutissant à une cheminée.

L’étuvage dure 6 à 10 jours, suivant la grosseur des pains et l'état hygrométrique do l’atmosphère. Au sortir de l’étuve, on place les pains dans un magasin chauffé et on procède au triage et à la mise en papier (habillage des pains).

Le sucre épuré par ces différentes manipulations est livré à la consommation sous le nom de sucre raffiné ou raffim.de.

Traitement des bas produits du raffinage. — Les sirops qui s’écoulent pendant l’égouttage (sirops verts) et le clairçage (sirops couverts) sont utilisés de différentes manières, suivant la qualité et suivant les produits que l’on veut obtenir.

Le plus souvent on los réunit pour faire des sucres en pains de qualité inférieure (lumps, bâtardes) ou des sucres en poudre plus ou moins colorés ( farines , vergeoises); on se sert aussi d’une partie de ccs sirops pour produire le sucre qui doit servir à la préparation des clairces.

Les masses cuites sont mises dans de grandes formes et claircées soit avec des clairces un peu moins pures que celles dont on se sert pour les raffinés, soit avec les sirops déplacés pendant co dernier clairçage (sirops couverts).

On emploie quelquefois pour la préparation des produits inférieurs qu’on vient de mentionner los sucres bruts do mauvaise qualité, ainsi que les déchets divers. 11 en est de môme dos sirops que l’on obtient lorsque, avant la fonte, on soumet au turbinage les cassonades très-impures.

Les lumps et les bâtardes sont moins clairces que les raffinés, et les derniers subissent en général un clairçage de plus que les lumps; on ne soumet pas les pains à l’action de la sucette, mais on rolranche la pointe qui est restée brune et quo Ton fait refondre avec les autres déchets.

Les vergeoises ou farines constituent une sorte de sucre pulvérulent, blond ou roux, moins claircé que les lumps et bâtardes et qui, au sortir des formes, est broyé au moyen de moulins à rouleaux.

On obtient enfin, comme dernier produit du raffinage, un sirop ou mélasse, qui ne donne plus, après une nouvelle cuite, qu’une faible quantité de sucre, mais dont la saveur est beaucoup plus agréable que celle de la mélasse des fabriques de sucre de betteraves. C’est un liquide brun foncé, épais et visqueux, limpide, marquant de 42° à 44° Baumé et renfermant beaucoup moins de matières salines que la mélasse des fabriques. On le livre tel quel à la consommation, ou bien on le filtre d’abord sur le noir, afin d’améliorer son goût et sa couleur. Bien souvent ces mélasses passent également à la distillation.

Indiquons en terminant les différentes proportions d’eau et de sucre qui constituent approximativement les sirops ou masses cuites lorsqu’elles présentent les diverses preuves pratiques

Sucre

Eau

Nom do

Température d’ébullition du sirop sous tu pression

la preuve.

ordinaire de 0m,7G.

Grand cassé.

Petit cassé.

Grand soufflé.

Petit sou'flé.

Crochet fort.

Crochet léger.

Filet.

La preuve au soufflé, employée dans la fabrica*

on du

sucre candi

, consiste à plonger dans la

chaudière une écumoire percée de trous ; après l’avoir retirée et secouée de façon à enlever les écumes, on souffle dessus avec force.

11 se forme à chaque trou des bulles sphériques de 0n\012 à 0"’, 015 de diamètre. Moins la liqueur est concentrée, plus les bulles sont petites et mieux elles se séparent ; plus la liqueur est concentrée, plus les bulles sont grosses (grand soufflé) et se soudent facilement Tune à l’autre.

La preuve au cassé ne s’emploie guère que dans la fabrication du sucre d’orge. Lorsque, après avoir mouillé le doigt, on le trempe dans le sirop et aussitôt après dans IV au, on peut en détacher le sucre et le former en boule.

Si la boule lancée sur le carreau se casse en se déformant, c’est la preuve au petit cassé; si la boule est assez dure pour se briser sans se déformer, c’est le grand cessé.