I. — ANALYSE D'UNE BETTERAVE A SUCRE

Prise de là densité du jus de betteraves. — La détermination de la densité du jus de betteraves est devenue aujourd'hui une des opérations les plus importantes de l’analyse des matières agricoles, parce que c’est d’après elle que se l'ont ordinairement les marchés entre producteurs de betteraves et fabricants de sucre : car la richesse saccharine est dans un rapport direct avec la densité du jus.

Il faut tout, d’abord prélever un échantillon moyen de betteraves, en choisissant parmi celles qui représentent le plus exactement tout le lot considéré. Il est essentiel aussi de prendre l’échantillon au moment de la livraison, car il suffit de quelques jours de pluie ou de sécheresse pour faire varier la densité de deux ou trois dixièmes de degrés, soit à cause de la dessiccation, soit à cause de l’absorption d’eau.

On a remarqué que les betteraves les plus grosses sont généralement plus pauvres que les petites, il sera donc important d’avoir dans l’échantillon un nombre de grosses, de moyennes et de petites racines, proportionnel à celui qui existe dans la récolte.

L’échantillon moyen peut être préparé de la manière suivante : on prélève, sans les choisir, 50 betteraves dans les divers points du las, on les classe par ordre de grandeur, et on forme ensuite un échantillon de 10 betteraves, en prenant une betterave sur cinq. On choisit ainsi la lre, la 6e, la 11e, etc., ce qui permet d’arriver mieux que par tout autre moyen à avoir un nombre de grosses, de moyennes et de petites betteraves semblable à celui qui se trouve dans la récolte.

Pour prendre des betteraves dans un silo, on en prélève de divers côtés ; on les classe et on les choisit comme nous venons de le dire.

Lorsque l’échantillonnage est terminé, il faut extraire le jus, dont on doit prendre la densité. Il faut, tout d'abord, bien nettoyer les betteraves et les décolleter à plat à la hauteur des premières feuilles ; puis, si le lot à analyser n’est pas considérable, les râper entièrement. Si le lot est plus grand, on râpe seulement la moitié ou le quart des racines, en coupant longitudinalement, dans le sens de l’axe de chaque racine, et en pénétrant jusqu’au centre, des tranches égales à la moitié ou au i.

Le râpage peut se faire à l’aide d’une râpe à main, mais il est assez long et pénible. Il existe des instruments permettant de faire cette opération beaucoup plus vite, avec un cylindre muni de dents qui débite la pulpe très rapidement. La figure (fig. 71) montre un de ces appareils, dont l’emploi est très avantageux. Au lieu de

Fig. 7t.

râper la betterave, on peut encore se servir d’une sorte de tarière qu’on enfonce dans chaque racine, de manière à en sortir un lot de pulpe. On opère sur un très grand nombre de betteraves, jusqu’à ce qu’on ait obtenu la quantité nécessaire pour l’expression. Mais il n’est pas indifférent de foire ce prélèvement en tel ou tel point de la racine; il faut choisir l’endroit qui correspond au tiers supérieur, et dans leqhel la teneur en sucre est ordinairement moyenne. La tarière est enfoncée de part en part, en passant par l’axe de la racine, de manière à sortir du côté opposé. Lafigure 7 â.montre un instrument de ce genre. La pulpe obtenue, on la presse fortement dans un linge avec une petite presse à vis. Il ne faut pas se contenter de presser, légèrement la pulpe, parce que le jus qui s’écoule so.us une faible pression est toujours moins dense que celui que l’on obtient par une pression plus forte.

Le jus est versé, jusqu’à ce qu’il déborde, dans une éprouvette de dimension suffisante pour que le densimètre puisse y flotter librement. On laisse le liquide de l’éprouvette en repos pendant quelques minutes, afin de permettre aux bulles d’air que contenait le jus de se rassembler à la partie supérieure.

Fig. 72.

Après avoir enlevé la mousse avec un papier, on plonge le densimètre dans le jus, on le laisse en contact pendant deux ou trois minutes, et on fait la lecture, en se baissant de manière à ce que l’œil soit au niveau du liquide. On secoue légèrement l’éprouvette et l’on fait une seconde lecture, qui doit donner les mêmes résultats que la première. On note en même temps la température. En supposant que la densité observée soit de 1 ,066, le jus marquera 6°, 6 à la température à laquelle nous avons fait l’observation. On fait pour les températures comprises entre 0 et -H- 30 degrés une correction de ~ de degré densimétrique pour 5 degrés thermométriques, en ajoutant ces dixièmes pour les températures au-dessus de 15° et les retranchant, au contraire, de la densité pour les températures au-dessous de 15°.

Analyse des betteraves à sucre. — Dans les betteraves destinées à l’extraction du sucre cristallisable, il y a deux sortes de substances qui sont à considérer.

1° Le sucre que les opérations industrielles ont pour but d’extraire à l’état de cristaux.

2° Les substances nuisibles à l’extraction de ce sucre, et qui entravent sa cristallisation; elles sont désignées sous le nom de substances mélassigènes.

La détermination de ces deux groupes de corps s’opère sur le jus de betteraves, qui est la matière que traite l’industrie.

Le premier soin consiste à prélever un échantillon moyen de racines; pour cela, on divise le lot prélevé au hasard en différents points du tas de betteraves, en trois catégories : grosses, moyennes et petites.

On prend, dans chacune de ces catégories, un nombre de racines proportionnel à leur nombre total. L’échantillon sera d’autant plus important que le lot lui-même dont il s’agit de déterminer la composition est plus considérable.

Les betteraves étant ainsi triées, on sépare au couteau les collets, et on les pèse exactement pour obtenir ce qu’en industrie on appelle le déchet. Puis, dans chacune

des racines, on coupe, suivant le sens de la longueur, un secteur; ces secteurs sont réunis, et divisés en petits morceaux qu’on introduit dans la trémie de la râpe, dont nous avons donné la figure plus haut.

A l’aide d’un sabot dont le manche apparaît (fig. 71), on pousse fortement les morceaux de betterave de façon à les presser sur les dents de la scie. Cette râpe de laboratoire représente en miniature la râpe de sucrerie. Dans les usines, l’outil prend des dimensions plus grandes, il peut être mû à la vapeur et râper des betteraves entières.

Les pulpes recueillies dans un réservoir métallique sont placées dans un nouet en toile, et passées à la presse.

On exprime aussi fortement que possible, et on obtient le jus destiné à l’analyse.

La densité du jus avec la correction de température donne déjà d’utiles renseignements. C’est sur cette détermination que repose aujourd’hui le mode d'achat des betteraves sucrières.

Après avoir laissé le jus s’éclaircir par le repos, on y plonge le densimèlre, en évitant qu’il ne touche les parois ; lorsque après quelques minutes il a pris une position définitive, on Ht le chiffre sur la tige graduée; la densité varie de 1010 à 1080, elle est habituellement comprise entre 1045 et 1065.

Pour avoir la teneur du jus en sucre, on multiplie les deux derniers chiffres du

donsimètro :

Au-dessous de 1035 par. . . 1.8

De 1035 à 1045 — . 1.9

De 1045 à 1055 — . 2.0

De 1055 à 1060 — . 2.08

De 1060 à 1070 - . 2.2

Une betterave dont la densité du jus est inférieure à 1045, c’est à-dire contenant moins de 9 pour 100 de sucre, ne peut pas être traitée avantageusement pour la fabrication du sucré.

Les chiffres précédents se rapportent à des jus dont la température est de 15°. Par chaque 5° au-dessous de 15°, on doit augmenter de -fc le chiffre du densimètre, et par chaque 5° au-dessous de 15°, on doit diminuer de ^ le chiffre du densimètre.

La détermination de la densité donne des résultats utiles à la pratique, mais pour des essais plus exacts, il est indispensable d’avoir recours à l’analyse chimique.

1° Dosage du sucre. — On mesure exactement. 160 centimètres cubes de jus, on y ajoute 40 centimètres cubes de sous-acétate de plomb à 32° Baumé; on agite fortement et on filtre. Le liquide, filtré et parfaitement limpide, est introduit dans le tube du saccharimèlre de 0“',20 de longueur. On lit la déviation. Cette déviation

exprimée en divisions saccliarimétriques , multipliée par le rapport donna

immédiatement la quantité de sucre cristallisable contenu dans 100 centimètres cubes du liquide observé; en multipliant par 2 le résultat de cette opération, on obtient la totalité du sucre que renfermaient les 200 centimètres cubes de jus déféqué correspondant à 160 centimètres cubes de jus naturel; pour ramener au litre, il

suffira donc de multiplier ce dernier résultat par le rapport

En résumé, étant donné un jus de betteraves, on détermine sa teneur en sucre par litre au moyen delà formule suivante :

dév 16,19 X 2 x 1000 5*3

100 x 160 — dév X J6

Ce calcul s’applique aux instruments gradués en degrés saccharimétriques, mais si l’on se sert pour les observations d’un polarimètre gradué en degrés de eercle, on divisera le nombre obtenu pour la déviation par le coefficient 0,217, et on continuera les calculs comme il vient d’être dit.

Pour exprimer la quantité de sucre en kilogrammes de jus, il suffit de diviser la quantité obtenue par litre par la densité observée.

Enfin, pour ramener les calculs au kilogramme de betteraves, on se base sur cette observation que la betterave à sucre renferme en moyenne 96 pour 100 de jus, et on multiplie le poids de sucre contenu dans 1 kilogramme de jus

Quotient de pureté. — Par quotient de pureté on entend le rapport qui existe entre le sucre cristallisable et la matière totale contenus dans le jus de betteraves. Cette détermination se fait très simplement, en dosant l’extrait see dans 10 centimètres cubes de jus naturel, qu’on dessèche à l’étuve à 105° dans une capsule tarée. Lorsque le poids de cette capsule reste invariable, on considère la dessiccation comme terminée. On a, d’autre part, déterminé au saccharimètre la quantité de sucre cristallisable contenue dans les 10 centimètres cubes de jus. Le poids du sucre divisé par le poids de la matière sèche donne le quotient de pureté.

Glucose. — Il y a intérêt à doser la glucose contenu dans le jus de betteraves; quand le jus ou les betteraves ne sont pas altérés, ce sucre n’existe qu’en quantités insignifiantes. Sa présence est une indice d'altération, une cause de perte et aussi une cause d’erreur pour le dosage saceharimétrique.

Pour le doser on remplit une burette graduée avec le jus déféqué qui a servi aux observations polarimétriques et on verse dans un ballon contenant 10 centimètres cubes de liqueur de Fehling. Le dosage se fait à l’ébullition et avec les précautions qui ont été précédemment indiquées.

Matière minérale. — Ce dosage offre un grand intérêt; si les jus sont riches en matières minérales, la cristallisation du sucre est entravée; le rendement en sucre cristallisé est d'autant plus élevé que l’on opère sur des jus moins chargés de matières minérales, dites mélassigènes.

Le dosage se fait par simple incinération de la matière sèche; mais la calcination se fait très mal; le sucre en se caramélisant se boursoufle, la matière minérale et particulièrement les chlorures alcalins en fondant englobent la matière carbonée, qu’il est alors impossible de détruire. Pour avoir des cendres blanches, voici comment on opère : on place 20 centimètres cubes de jus dans une capsule de platiue à fond plat, on y ajoute 20 gouttes d’acide sulfurique ; on porte au bain de sable

et, lorsque la matière est sèche, on incinère au moufle à la tempérture du rou»e sombre.

On estime que la transformation des sels minéraux en sulfates augmente le poids des cendres de qu’il faut déduire de la pesée des cendres.

Essai (le carbonalation. — Il est utile de se rendre compte en petit de la manière dont le jus se comporte aux traitements industriels et particulièrement à la défécation et à la carbonatation.

On mesure 2 litres 300 de jus, on y ajoute 20 pour 100 d’eau (et 25 pour 100 quand les betteraves sont riches) ; dans ces 2760 centimètres cubes de liquide on verse 2 pour 100 de chaux à l’état de lait en agilant et en chauffant dans une bassine de cuivre à la température de 50°, qu’on maintient pendant environ un quart d’heure, puis on filtre sur une toile et dans le liquide clarifié on fait arriver un courant d’acide carbonique qui est amené par un serpentin de plomb percé de petits trous plongeant dans le liquide, pour distribuer le gaz dans toute la masse.

Pendant celte opération on continue de chauffer à 50°, et à la fin on pousse la température jusqu’à 75° pour réunir le coagulum. S’il se forme beaucoup de mousse, on peut la faire tomber avee quelques gouttes d’huile. Le chauffage doit se continuer jusqu’à ce que le liquide prélevé dans une petite capsule se dépose rapidement. Le liquide déféqué et clair est amené au bain-marie en consistance de sirop et ensuite abandonné à la cristallisation.