DÉFÉCATION AU MONO-SULFITE DE CHAUX

Cette méthode est surtout employée à Maurice pour obtenir des sucres très blancs destinés à approvisionner le grand marché de l'Inde.

Motifs de l'emploi de ce procédé. — On sait que les Indous, partisans de la métempsychose, s'abstiennent presque tous de manger la chair des animaux et ont, en particulier, un véritable culte pour le bœuf. Ils regarderaient donc comme une profanation l'emploi du noir animal dans l'épuration des jus sucrés et ne consentiraient sous aucun prétexte à consommer un sucre qui aurait été préparé à l'aide de cette substance. Pour le chimiste, le noir animal n'est autre chose que du phosphate de chaux mêlé d'un peu de charbon; pour l'Indien, le noir d'os revêt un caractère presque sacré.

Qui peut lui dire, en effet, si les noirâ ossements qui servent à l'épuration des vesous n'ont point été hantés par l'âme d'un Brahme ou de quelqu'autre saint personnage ? Aussi les négociants indiens surveillent-ils de fort près la fabrication du sucre destiné à être transporté à Bombay et refuseraient-ils de prendre livraison de cette denrée s'ils soupçonnaient qu'elle eût été obtenue à l'aide du noir animal 1

Les planteurs de Maurice, respectant les scrupules de leurs clients et désireux de conserver l'écoulement de leurs sucres vers l'Inde, ont tourné la difficulté. Ils emploient, pour cette fabrication spéciale, le procédé d'un de leurs savants compatriotes, le Docteur Icery, procédé dit au mono-sulfite de chaux. Il consiste à produire dans un récipient ad hoc de l'acide sulfureux au moyen de la combustion du soufre et à faire barboter le gaz dans un lait de chaux jusqu'à ce que le liquide soit saturé et ait acquis une densité déterminée.

La défécation se fait à la manière ordinaire à l'aide du monosulfite de chaux, jusqu'à neutralisation. La proportion de bouillie de mono-sulfite ajoutée au vesou est généralement de 2 1/2 0/0.

Avantages et inconvénients de ce genre de défécation. — Ce genre de défécation a l'avantage de donner des jus très épurés, d'enrayer les fermentations et de produire un sucre d'une blancheur éclatante. Mais il donne, en revanche, des rendements très faibles; il est, en effet, très difficile, pendant les différentes opérations de fabrication, d'éviter la transformation d'une très petite quantité d'acide sulfureux en acide sulfurique. Et alors la présence de cet acide énergique a pour

effet d'intervertir une assez forte proportion de sucre cristallisable. On a reconnu également que ce sucre ne se conserve pas très bien. Les Mauritiens néanmoins compensent ces désavantages en vendant leurs sucres, aux négociants Indiens, à un prix très élevé, 70 à 80 fr. les 100 kilos.

Autres procédés de défécation. ' — On a encore essayé bien d'autres procédés de défécation, sans avoir encore détrôné la méthode si simple de défécation à la chaux. C'est ainsi qu'on s'est servi du sous-acétate de plomb, du chlorure d'aluminium, du phosphate d'ammoniaque, du phosphate acide de chaux, des acides oléique et stéarique, de l'acide pectique, du tannin et des sels d'alumine. — M. Plicque a proposé en dernier lieu Valumir naUde baryte, sel soluble dans dix fois son poids d'eau. La défécation se fait à froid. On filtre et on élimine, l'excès d'aluminate par du sulfate de baryte.

3"" Décantation et Filtration

Dans les conditions habituelles de la fabrication coloniale, la défécation ne suffit pas pour purifier complètement le vesou ; il renferme encore beaucoup de matières étrangères en suspension et n'a point toute la limpidité désirable. Le plus généralement, au sortir des défécateurs, on reçoit le vesou dans des bacs à décantation où on le laisse en repos pendant un certain temps. C'est là une opération vicieuse qui ne peut que nuire à la qualité des jus en provoquant des fermentations qui augmentent la proportion de sucre incristallisable aux dépens de sucre cristallisable. L'important, quand la fabrication est commencée, est d'aller vite, et, une fois la défécation faite,de porter le plus promptement possible le vesou dans les appareils à cuire. Nous condamnons donc impitoyablement la décantation et nous lui préférons de beaucoup la filtration à travers des filtre-presses, qui seuls peuvent donner des jus parfaitement épurés.

Les filtrations à la pâte de papier sans colle sur des toiles ou sur du sable ne valent pas le procédé du filtre-presse. — Quand on veut faire du sucre très blanc, on emploie la filtration au noir, soit seule, soit après la double carbonatation. — Ce

moyen, qui a été à peu près abandonné à Maurice et à Bourbon depuis la dernière législation sur les sucres, non seulement dér colore et purifie les vesous et les sirops, mais il enlève aux jus l'excès de chaux que la défécation y avait introduite.

L'emploi du filtre-presse tend à se généraliser dans les usines coloniales. On s'en sert déjà dépuis longtemps pour extraire le jus des écumes de défécation , au lieu de ces lourdes et incommodes presses qui marchent avec une lenteur désespérante, donnent un liquide toujours très fermenté et très riche en glucose qu'on a le tort de mélanger au vesou, et qui laissent dans les écumes un bon tiers du sucre qu'elles renfermaient.

4"" Evaporation du vesou

Quand le vesou a*été déféqué et filtré dans les meilleures conditions possibles, il ne reste plus qu'à le cuire. On lui fait d'abord subir une première evaporation qui le porte à une concentration de 25 à 30* B^ A cet état il prend le nom de claircQ, C'est le moment d'étudier les modifications que la la chaleur fait éprouver aux jus sucrés, lorsqu'ils sont portés à une température trop élevée.

Effets pernicieux de la chaleur sur le sucre. — La chaleur est un véritable ennemi pour le sucre, et elle est pour le vesou une cause nouvelle d'inversion et de coloration. Il résulte, en effet, d'expériences faites sur le jus sucré de la canne, soumis pendant plus ou moins de temps à l'action de la chaleur, que toute température supérieure à 66*" change rapidement le sucre cristallisable en. glucose, et que ce dernier corps une fois formé a la propriété de transformer deux fois son propre poids de sxicre cristallisable en sucre incristallisable. Plus la chaleur est intense et de longue durée et plus il y a de glucose de formé. Et de même plus un vesou, au sortir du moulin, était riche en sucre incristallisable (et nous avons vu que cette proportion pouvait atteindre 0,30 7o à 60 7o de glucose; et plus l'inversion du sucre cristallisable trouvait d'aliment.

De plus le vesou, après défécation, renferme presque toujours des sels alcalins et un excès de chaux. La chaleur aidant, ces

sels réagissônt sur le sucre cristallisable et augmentent la proportion des produits noirs dont nous avons parlé,

La chaleur produit donc siir le sucre de pernicieux effets. Aussi le problème à résoudre dans la fabrication du sucre consiste-t-il à évaporer le vesou le plus rapidement possible et à des températures très basses 1

Procédés pour l'évaporation du vesou. — L'évaporation du vesou se fait encore aujourd'hui dans deux sortes d'appareils.

1° Dans des appareils à feu nu et à air libre.

2° Dans des appareils fermés, dits à vide et à basse température.

Appareils a feu nu et a Am libre. — Le premier appareil dont on s'est servi pour l'évaporation du vesou est celui désigné sous le nom d'Equipages du père Labbat. Il se composait de cinq chaudières en fonte, placées à la suite les unes des autres et encastrées dans un fourneau qui les chauffait directement.

La première portait le nom de grande', le jus y arrivait en premier lieu et y était soumis à la défécation.

Là deuxième s'appelait là propre, on y transvasait le vesou déféqué à l'aide d'une grande cuiller; il y subissait une première évaporation.

La troisième portait le nom de flambeau et la quatrième celui de «trop. Le vesou y était concentré à 30^ B°.

Enfin la cinquième s'appelait batterie; le sirop y cuisait à gros bouillon en faisant entendre un bruit cristallin particulier. On y poussait la concentration jusqu'à cristallisation. En sortant de là le sucre était porté dans des formes où, après de longs mois, la mélasse se séparait plus ou moins complètement du sucre cristallisable.

Cet appareil fut usité pendant longtemps dans toutes nos colonies. A la Réunion, il a été remplacé par la batterie Gimart, qui se compose de 6 à 7 chaudières en cuivre, rectangulaires, cylindriques au fond, placées bout à bout et séparées par des diaphragmes. Les 3 dernières, les plus éloignées de l'ouverture du foyer, communiquent entre elles; la 3° avec la 1'"°; la 2° est libre. Le fond présente une pente accentuée d'arrière en avant qui se dirige vers le foyer, de façon que le liquide sucré, entré par la 7* chaudière, parcourt successivement toutes les autres.

La défécation se fait dans la dernière chaudière et la concentration dans la 2^ Le vesou étant porté à l'ébullition par les flammes du foyer qui passent au dessous de la batterie, il s'établit un double courant de l'avant à l'arrière et vice versa , qui a l'inconvénient de mélanger continuellement les écumes au vesou, bien que celles-ci soient entraînées vers la 1™ chaudière à Taide d'une grande règle en bois qui porte le nom de sabre.

L'avantage de cet appareil consistait dans l'emploi d'un plus petit nombre d'hommes, et on évitait le transvasement des liqueurs sucrées d'une chaudière à une autre avec une cuiller, mais il était encore bien défectueux, et on l'a remplacé, toutes les fois que la chose a été possible, par l'appareil à triple effet.

A Maurice, on se sertd€ la bàUerk Adrienne, qui n'est également qu'une modification des équipages du père Labbat. Elle se compose de 7 chaudières hémisphériques en potin, se touchant par des bords aplatis. Elles sont enclavées dans un rebord qui arrête les écumes ; les deux chaudières de l'arrière sont isolées au moyen d'un madrier placé en travers sur la cloison de séparation des 2® et 3® chaudières ; la défécation se fait dans la 5°* Une soupape à levier placée dans le madrier de séparation donne passage aux jus déféqués qui se déversent successivement dans les autres chaudières. Le transbordement des jus a lieu à la cuiller. Cette batterie, universellement adoptée à Maurice, donne de jolies clairces ; elle a pour elle le mérite du bon marché, et elle est entrée tout à fait dans les habitudes de la sucrerie mauritienne.

Aux Antilles, où les usines centrales sont plus répandues que partout ailleurs, ces appareils sont remplacés par des appareils à vide et à triple effet.

EvÀPORATlON DANS LE VIDE ET A BASSE TEMPÉRATURE. — LcS troiS

appareils précédents ont été remplacés avec avantage, dans les nouvelles usines, par Vo/ppa/reil à triple effet. Il se compose de trois grandes chaudières cylindriques verticales dans l'intérieur desquelles se trouvent des serpentins destinés à recevoir la vapeur d'échappement des machines et à évaporer le vesou. Toutes ces chaudières communiquent entre elles et sont munies d'un condenseur et d'une pompe à air servant à diminuer la

pression de l'air et à abaisser la température en formant le vide.

On a donné à cet appareil le nom de triple-effet parce que la même vapeur produit trois effets successifs. La première reçoit la vapeur d'échappement des machines. La seconde est chauffée par la vapeur qui a passé dans la première et par la vapeur d'évaporation du jus. La troisième reçoit enfin les vapeurs provenant de la seconde, de sorte qu'en résumé il y a là trois effets produits par la même vapeur.

Le vesou sort du triple-effet à l'état de clairce, à 25^ B°.

Les avantages de cet appareil sont considérables. Il donne d'abord une grande économie de combustible et de main-d'œuvre, et le vesou, concentré dans le vide à basse température et à l'abri de l'air, ne subit presque pas d'altérations.

HwbJl^T DYER.

B"" Concentration et cuite

Les deux appareils le plus généralement employés pour la cuite du sucre sont : l'appareil Wetzel à basse température, et l'appareil à cuire dans le vide. Nous parlerons également du coricretor Fryer et du procédé Alvaro Reynoso fondé sur l'emploi du froid.

Appareil Wetzel. — L'appareil Wetzel a été inventé par l'ingénieur Wetzel, qui fut envoyé de France à la Réunion pour étudier les perfectionnements à apporter dans la concentration du jus sucré de la canne. Frappé des inconvénients qu'offraient les chaudières à feu nu pour la cuite du sucre, il songea à les remplacer par un procédé plus simple.

L'appareil qu'il fit construire se compose de plusieurs chaudières en cuivre, demi-cylindriques, à double fond, chauffées par la vapeur provenant de l'échappement des machines. On y fait arriver la clairce à 28** et on la conduit au point de concentration voulu avec une température qui ne dépasse guère 65° à 70°.

Pour arriver à ce résultat, on fait constamment et lentement remuer le liquide par de grandes roues cylindriques, placées dans Taxe des chaudières et munies de baguettes en rotin légèrement espacées les unes des autres. C'est en renouvelant et en développant à chaque instant les surfaces d'évaporation du sirop, au moyen de ces roues plongeant dans le liquide sucré,

qu'on arrive à une concentration assez rapide dans des conditions avantageuses. La cuite peut s'élever à environ 1,500 kilog. par chaudière* Les avantages de cet appareil consistent en une grande économie de combustible et de main-d'œuvre, puisqu'il peut être conduit par un seul homme. Il donne du sucre à grains fins, secs et nerveux; mais il a le désavantage d'être soumis à un chauffage irrégulier et de cuire le sucre au contact de l'air.

Appareil a cumE dans le vide. — VappareU à cuire dans le vide est le complément naturel du triple-effet.

Il est constitué par une chaudière cylindrique terminée par deux calottes hémisphériques, et chauffé à l'aide de la vapeur d'échappement qui circule dans des serpentins renfermés dans la chaudière. L'appareil est muni d'une pompe aspirante destinée à enlever l'air et à faire le vide et d'une colonne d'eau qui sert à condenser les vapeurs d'évaporation.

Le sirop provenant du triple-effet ou de la batterie Gimart se charge à 25^ B°. La cuite exige environ 6 à 9 heures et demande une grande attention et une grande habileté de la part du cuiseur.

L'appareil étant muni d'un regard vitré et d'une sonde, il faut souvent faire des prises d'essais et observer la forme des cristaux pour se rendre compte du degré de concentration des sirops. Suivant les besoins de la fabrication on fait des cuites à petit grain ou à gros grain, lâches ou serrées. Ces résultats sont obtenus à l'aide d'artifices qui font partie du tour de main des cuiseurs.

Quand on juge que la concentration est assez avancée, on arrête l'appareil et on le décharge au moyen d'une large valve, située à l'extrémité inférieure de la chaudière, qui laisse tomber la masse cuite sur de petits wagons qui l'apportent dans de grandes tables rectangulaires en tôle qu'on appelle cristallisoirs^

CoNCRETOR Fryer. — Lc concretov Fryer, qui a principalement été en usage dans les Antilles anglaises, a pour objet d'évaporer le vesou dans une première opération et de le concentrer jusqu'à la cuite complète dans la seconde.

Il se compose d'une chaudière très plate légèrement inclinée et allongée qui porte le nom de Trarj. Elle est séparée en 8 oulÔ compartiments par des diaphragmes en tôle, qui nUnterceptent

— sapas toute la longueur de la chaudière. En sorte que le Tesou entre en couche mince sur le tray, exécute un mouvement de lacet en passant d'un compartiment dans un autre et sort par l'autre extrémité après avoir atteint 28'* à 30° de concentration. Le sirop est alors envoyé dans le concretor qui n'est autre chose qu'un cylindre en fonte, légèrement incliné pour faciliter le mouvement du liquide et traversé par un axe mobile muni de palettes en cuiller. Ces palettes ramassent le sirqp qui occupe le fond du cylindre et l'exposent à l'air chaud. Ce rotateur lait 4 tours par njinute. L'évaporation est obtenue par de l'air chaud, provenant d'une étuve chauffée par la cheminée de l'usine; il est appelé par un ventilateur et traverse le cylindre de bout en bout. La concentration s'opère ainsi à une basse température et peut être poussée très loin sans caraméliser le sucre.

Quand l'opération est terminée, on fait s'écouler par une soupape le jus concrète qui durcit promptement à l'air.

Ce procédé qui a produit, à une certaine époque, beaucoup d^engouement aux Antilles, a été à peu près abandonné. Il n'offre aucun avantage bien marqué sur ceux que nous avons décrits, et donne un sucre non turbiné qui est très inférieur ^ celui qu^on obtient par les moyens ordinaires, puisqu'il renferme toutes les impuretés d'une masse cuite.

pRocÉDé Alvaro Reynoso. — M. Alvaro Reynoso a eu l'idée d'appliquer le froid produit par les appareils Carré à là concentration du sucre. On comprend tout de suite les avantages de cette méthode qui empêche les fermentations et les inversions produites par la chaleur.

Au moyen d*un refroidissement énergique produit par des appareils convenables, M. Reynoso transforme le jus sucré en un magma formé d'un mélange d'eau réduite à l'état de petits glaçons et d'un sirop plus ou moins dense, suivant les conditions de l'opération. Pour séparer le sucre de la glace, on a recours aux appareils à force centrifuge et on termine en évaporant rapidement le sirop dans un appareil à cuire dans le vide»

Aujourd'hui les machines à faire de la glace sont devenues très communes et très économiques. — Par la combustion de 1 kilog. de charbon, on congèle 12 kilog. d'eau, tandis qu'avec le même kilogramme on ne vaporise, en moyenne, que 6 kilog.

d'eau. L'avantage en faveur de la congélation est donc de près de moitié.

Voilà plus de 15 ans qu'il a été question pour la première fois de ce procédé. S'il n'a pas encore été appliqué en grand, c'est que sans doute il offrait, dans la pratique, des difficultés insurmontables.

e^ Cristallisation. — Turbinage. — Dessication. —

Emballage.

La masse cuite reste dans les cristallisoirs un temps plus ou moins long. — Aussitôt qu'elle est refroidie, ce qui a lieu habituellement au botit de qiï^.ues jours, on la casse à la pioche (car elle est devenue fort dure, surtout quand ce sont des masses cuites obtenues à l'aide des appareils à vide) et on la sépare en menus fragments qu'on délaie avec un peu de sirop de la clairce pour obtenir une pâte homogène et assez fluide pour être turbinée.

Les turbines sont des appareils à force centrifuge, marchant avec une vitesse de 1000 à 1200 tours par minute à l'aide d'une courroie de transmission. Elles sont constituées par une' première caisse cylindrique mobile ouverte en dessus", à parois en treillis fins de fil de cuivre, traversée par l'axe de rotation ; cette caisse cylindrique tourne autour d'un cylindre fixe en fonte , muni d'une ouverture à sa partie inférieure. Quand la turbine est au repos, on la charge de la masse cuite délayée, puis on la met en mouvement. Sous l'influence de la rotation, qui projette sur les parois de la caisse cylindrique en fonte la partie fluide de la masse cuite, les cristaux sont arrêtés parle treillis métallique de la turbine et se purgent peu à peu de toutes leurs impuretés. — Quand on veut pousser aussi loin que possible le nettoyage des cristaux, on projette sur ceux-ci, pendant que la turbine tourne avec sa plus grande vitesse, soit de la vapeur sèche, soit un peu de clairce.

Au bout d'un quart d'heure l'opération est terminée, et Ton retire de la turbine le sucre en cristaux nets, secs et brillants. Avant l'invention de ce merveilleux instrument, il fallait des mois entiers pour obtenir un sucre marchand, mou et pâteux connu sous le nom de cassonade ou moscouade. — Quelle révo-

— Solution les turbines ont apportée dans la fabrication du sucre! elles sont le complément intelligent des appareils à triple-effet et à vide.

En sortant des rotateurs à force centrifuge, le sucre est exposé à l'action du soleil en couches minces sur des nattes, afin d'enlever les dernières traces d'humidité et d'obtenir plus de blancheur. Dans certains établissements, on dessèche le sucre dans une étuve, dans le but d'éviter les retards occasionnés par les pluies et les intempéries de la saison.

Quand il est encore tout chaud on l'emballe soit au moyen de doubles sacs de Vaqoi, dont le poids, lorsqu'ils sont pleins, est généralement de 75 kilog., soit dans des barils et dans des boucauts, ainsi que cela se pratique aux Antilles.

Hut5fcftT DYE».

T Recuite des sirops

Les sucres obtenus avec la masse cuite primitive sont dits de X'^^ jet. Ils sont tout naturellement plus blancs et plus riches que les autres.

Mais on ne s'en tient pas là, et Ton procède, soit pendant le cours de la campagne sucrière, soit quand elle est terminée, à la recuite des sirops provenant du turbinage. Cette opération se renouvelle plusieurs fois jusqu'à épuisement de la matière cristallisable. Les sucres qui en proviennent ont des nuances de plus en plus foncées et sont désignées sous les noms de sucres de 2** , 3** et 4® jete, etc., lesquels se vendent, soit séparément, soit mélangés en certaines proportions avec les sucres de l*^'' jet.

Dans quelques usines de la Réunion, on fait ce qu'on appelle la refonte des sucres de sirops. Elle consiste à additionner là clàirce d'une certaine proportion de sucre de basse qualité dans le but de placer dans le liquide des cristaux tout formés qui deviennent des centres de cristallisation et d'obtenir une fabrication moyenne moins belle, mais plus productive. — Cette pratique n'était avantageuse que pour ceux qui tenaient à faire des sucres d'une richesse moyenne de 91 à 92** saccharimétriques. — On conçoit, en effet, que l'introduction dans une clairce épurée, d'un produit impur et riche en glucose, ne pouvait qu'abaisser le titre du sucre produit, tout en augmentant néanmoins sa quantité.