LE SUCRE
Le sucre est un produit de la végétation. Les chimistes distinguent plusieurs espèces de sucre, mais nous n'avons à parler ici que du sucre ordinaire retiré de la canne, de la betterave, de Y érable et du sorgho.
Le sucre a été connu, pour ainsi dire, de toute antiquité, dans les Indes et en Chine. Le végétal qui le fournit appartient à la famille des Graminées; c'est le saccharum officinarum, connu sous le nom vulgaire de canne à sucre. Cette plante est originaire des Indes orientales. Vers la fin du treizième siècle, elle fut portée des Indes en Arabie, puis en Égypte, dans l'Asie Mineure et les États barbaresques. En 1506, elle fut introduite à Saint- Domingue, d'où elle se répandit dans toute l'Amérique tropicale.
Le sucre n'a été employé pendant plusieurs siècles qu'à titre de médicament. Sous le règne de Henri IV, cette substance était
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encore si rare, qu'on la vendait à l'once chez les pliarmaciens, à peu près comme aujourd'hui on vend la rhubarbe ou le quinquina. En 1700, on ne consommait pas en France plus d'un million de kilogrammes de sucre :
en J831, cette consommation s'élève à 80 millions, elle dépasse aujourd'hui annuellement 120 millions de kilogrammes.
C'est du suc du saccharwn officinarum, ou canne à sucre, de l'érable et de la betterave, que l'on extrait le sucre dit de canne. Quelques autres liquides végétaux, entre autres ceux de la figue, du melon, du palmier, contiennent du sucre cristallisable. Mais le saccharumofficinarum, la betterave, l'érable et le sorgho, sont les seuls végétaux sur lesquels l'industrie opère aujourd'hui pour fournir le sucre au monde entier. Faisons d'abord connaître la manière dont on extrait le sucre du saccharum officinarum.
La canne à sucre (fig. 114) est une sorte de roseau gigantesque qui se reproduit par boutures avec une extrême facilité. La plantation des boutures est donc la première opération que nous ayons à décrire dans le ta-
Fig. 114. Canne à sucre
bleau que nous allons présenter de la culture de la canne à sucre et de l'extraction du sucre contenu dans le jus de celte plante.
Pour planter la canne (flg. 115), les nègres des Antilies com-
Fig. 115. Plantation de la canne à sucre.
mencent par labourer le sol, de manière à rendre sa surface unie. Ensuite on divise le champ à planter en une série de compartiments égaux, de manière à transformer sa surface en une sorte de damier. Dans chacune de ces cases, on creuse un trou
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carré, de 1 mètre de côté et de 10 à 12 centimètres de profondeur. Le champ étant ainsi préparé, des négrillons placent dans chacun de ces trous deux ou trois boutures de canne et ils com- * blent le trou avec de la terre.
Au bout de douze à quinze jours, la bouture a pris, et l'on voit sortir du sol la jeune tige de la graminée. Quand ces jets sont parvenus à la hauteur de 50 centimètres, des négrillons entrent dans le champ pour le sarcler, c'est-à-dire enlever les mauvaises herbes, travail qui demande beaucoup de délicatesse si l'on ne veut pas écraser la petite plante. Le même sarclage doit être renouvelé après quatre à cinq mois. En même temps, on laboure de nouveau le sol, et l'on enlève les petits jets gourmands poussés autour des cannes. Celles-ci continuent de se développer, et finissent par atteindre quelquefois en hauteur deux fois la taille d'un homme et la grosseur du bras.
La canne à sucre se plante, aux Antilles, du mois de septembre au mois de novembre. La récolte ne se fait que douze ou treize mois après la plantation.
Lépoque de la coupe des cannes doit être choisie avec grande attention. En effet, le sucre qui s'accumule en abondance dans le chaume de cette graminée, est destiné, dans les vues de la nature, à servir aux besoins de la floraison et de la fructification de la plante. Dès que la fleur apparaît, une notable quantité de sucre est déjà détruite; il faut donc couper les cannes avant l'époque de la floraison. Le moment est convenable pour la récolte lorsque le jus d'une canne fraîchement coupée est demivisqueux, lorsque les feuilles inférieures de la plante tombent et que sa tige se colore en jaune doré.
D'ailleurs les cannes, d'une même plantation ne mûrissent pas toutes en même temps; aussi la coupe peut-elle durer de un à trois mois.
La récolte des cannes aux colonies, offre un spectacle plein d'intérêt. Les nègres et négresses , disposés en rang, sont armés de couteaux. Ils s'en servent d'abord poui- débarrasser les cannes des plantes parasites qui ont poussé dans les champs. Ils coupent ensuite la partie supérieure de la tige , c'est-à-dire les deux derniers nœuds depuis l'épi floral. En effet, la partie terminale de la canne ne renferme que fort peu de sucre. On
met soigneusement à part ces têtes, qui sont destinées à servir de bouture aux plantations prochaines. Ensuite on coupe la planle à une petite distance du sol, ce qui donne en définitive un roseau de plus d'un mètre de longueur. Les nègres raclent l'extérieur de la canne, pour la débarrasser des enveloppes ligneuses ou des excroissances : ces débris sont recueillis pour servii- de combustible.
Fig. i 17. Moulin à cannes, vue extérieure.
Toutes les cannes sont réunies en bottes et on en charge des chariots qui les ti'ansporlent immédiatement au moulin.
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Il est en effet de la plus haute importance de procéder sans retard à l'expression des cannes, pour en retirer le jus. Si l'on tardait quelques jours, le sucre entrerait en fermentation et disparaîtrait en partie. Aussi a-t-on le soin de ne couper chaque jour que la quantité de cannes qui peut être immédiatement broyée.
Le moulin à cannes dans les Antilles est presque toujours mù par le vent, plus rarement par une chute d'eau , plus rarement encore par la vapeur. Les agents mécaniques et les procédés de l'industrie moderne ont quelque peine, on le comprend, à parvenir dans ces contrées encore fort en arrière de la civilisation du continent américain. Si quelques appareils perfectionnés ont été introduits récemment dans les sucreries coloniales, l'immense généralité des usines fait encore usage du vieux et classique matériel que nous allons décrire.
L'aile d'un moulin, tournant sous l'impulsion du vent, met en
Fig. lis. Moulin à cannes, vue intérieure.
action, au moyen d'un engrenage, trois gros cylindres de fonte placés verticalement au-dessus d'un bassin de pierre. Le cylin-
dre du milieu qui reçoit seul l'impulsion motrice, met en action les deux autres cylindres, qui tournent en sens contraire. Un nègre prend une poignée de cannes et les introduit entre deux de ces cylindres dont le mouvement les entraîne; elles passent en s'écrasant, et le jus en découle. Un autre esclave reçoit les cannes ainsi exprimées, et il les présente de l'autre côté du cylindre du milieu ; les cannes déjà exprimées une fois repassent ainsi une seconde fois entre les cylindres; elles y sont de nouveau exprimées et écrasées.
La canne ainsi exprimée porte le nom de bagasse. Elle sert de combustible dans les sucreries. Aux Antilles, le bois de chauffage est si difficile à transporter, que l'on est forcé d'employer comme combustible les cannes exprimées, bien qu'il soit reconnu que la bagasse contient encore une forte quantité de sucre, par suite de l'insuffisance des moyens d'expression. On assure que les bagasses provenant des moulins ordinaires renferment encore 28 à 30 pour 100 de leur poids de sucre. 11 est donc vrai de dire que, dans nos colonies, on chauffe les chaudières avec du sucre. Triste preuve de l'état d'infériorité dans lequel cette industrie se maintient encore !
Nous devons ajouter pourtant, que depuis quelques années l'antique moulin des Antilles a fait place, dans les sucreries bien montées, à des presses beaucoup plus énergiques. Elles se composent de trois cylindres de fonte placés horizontalement, qui tournent en sens contraire, et dont on peut faire varier l'écartement à volonté. Au moyen d'une chaîne sans fin, surmontée d'un tablier en bois, semblable à celui que l'on voit dans nos machines à battre les gerbes, les cannes sont amenées entre deux des cylindres, de là une lame courbe en tôle les conduit entre les deux autres cylindres, qui sont plus rapprochés. La pression ainsi opérée graduellement et avec énergie est plus complète; elle extrait des cannes une bien plus grande quantité de jus que le moulin ordinaire.
Le suc exprimé de la canne porte le nom de vèsou. Ce n'est guère, à proprement parler, autre chose que de l'eau sucrée : c'est de l'eau contenant 20 pour 100 de sucre, avec 3 pour 100 seulement de matières solubles étrangères.
Si l'on pouvait retirer du vésou, ou jus de la canne exprimée , les 20 pour 100 de sucre que renferme ce liquide naturel, la su-
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crerie coloniale réaliserait des bénéfices autrement importants que ceux qu'elle procure. Le fait est qu'on ne retire pas du vésou plus de 10 pour 100 de sucre cristallisable. Le reste passe à l'état de mélasse ou sucre incristallisable.
C'est que le sucre cristallisable est une matière fort altérable sous l'influence de l'air et de la chaleur et que pour obtenir le médiocre rendement que nous venons de signaler, il faut encore apporter beaucoup d'attention et de soin aux opérations de l'extraction du sucre.
Ces opérations sont les suivantes (fig. 119).
Le jus exprimé de la canne est dirigé, au sortir du moulin, au moyen d'un tube de plomb, dans une vaste chaudière où il est porté à l'ébullition, après avoir été additionné d'une petite quantité de chaux vive (0,3 pour 100 du jus). La chaux a pour effet de saturer les quelques acides libres qui existent dans le vésou et qui, sous l'influence de la chaleur, ne tarderaient pas à altérer le sucre, c'est-à-dire à le transformer en sucre incristallisable. L'opération du traitement par la chaux porte le nom de défécation.
L'ébullition du liquide complète l'épuration du jus sucré. Par l'action de la chaleur, en effet, l'albumine contenue dans le jus de la canne se coagule ; elle forme, en entraînant des matières étrangères en suspension, des écumes, que l'on enlève.
De la chaudière de défécation, le jus passe dans une seconde, plus petite. Le liquide y forme encore de nouvelles écumes, que l'on rejette dans la première chaudière.
Après avoir subi ce commencement de concentration, le jus est passé à travers une étoffe de laine, et introduit dans une troisième chaudière; de là dans une quatrième et une cinquième chaudière. Par ces évaporations continues, le jus est amené à l'état de sirop.
La cuite est alors parvenue à son terme, c'est-à-dire que le •liquide a été suffisamment évaporé pour laisser cristalliser le sucre. On le conduit dans un bassin large et peu profond, pour accélérer son refroidissement. Quand il est à peu près refroidi, on introduit ce sirop dans des tonneaux, ouverts à la partie supérieure et percés, sur leur fond, de trous qui, pour le moment, sont bouchés xjar des chevilles. Pour hâter le refroidissement et favoriser la cristallisation, on remue le sirop refroidi avec des lattes de bois.
Le lendemain, on trouve dans les tonneaux une masse confuse de petits cristaux, empâtés dans un liquide noir et épais. On débouche alors les trous, pour faire écouler le liquide. Ce sirop recueilli est mis à part : c'est la mêlasse ; on le porte à la distillerie, où il doit être soumis à la fermentation et donner le rhum, qui n'est autre chose que la mélasse fermentée et distillée.
Les cristaux noirâtres restés dans le tonneau constituent la cassonade ou sucre brut. Quand ce produit a été bien séché par une exposition suffisante à l'air et au soleil, on le place dans des tonneaux neufs que l'on transporte au lieu d'embarquement (fig- 120).
C'est dans les colonies, en particulier à la Martinique pour les colonies françaises, dans l'île de Cuba pour les colonies espagnoles , etc. , qu'on se livre en grand à la culture de la canne et à l'extraction du sucre , telle que nous venons de la décrire. Mais nos jeunes lecteurs se tromperaient fort s'ils s'imaginaient que ces beaux pains de sucre , aussi blancs que l'albâtre , qui existent dans le commerce , et qu'on leur sert en morceaux appétissants , nous sont envoyés en cet état des colonies. Les procédés d'extraction du sucre qui sont en usage dans toutes les colonies de l'Amérique, sont, comme on vient de le voir, trop imparfaits pour fournir cette substance à l'état de pureté, c'est-à-dire du sucre blanc et d'une saveur irréprochable. Ce que les colonies nous envoient, ce qui nous arrive dans nos ports du Havre, de Bordeaux et de Marseille en quantités immenses , c'est un sucre impur, d'une couleur brunâtre , altéré par le mélange d'une assez forte proportion d'un sucre noir, liquide, incris tallisable, qui porte le nom de mêlasse. De la terre, du sable, des débris organiques, altèrent encore ce produit colonial que l'on désigne sous le nom vulgaire de cassonade, ou sucre brut.
Pour amener la cassonade à l'état de sucre blanc cristallisable, ou de sucre en pain , il faut purifier ce produit complexe, le débarrasser des matières étrangères qu'il renferme, en un mot le raffiner, selon l'expression consacrée. Cette opération s'exécute dans des usines qui portent le nom de raffineries de sucre, et qui existent surtout aux environs de nos ports de mer, c'est-àdire non loin des lieux d'arrivage du sucre colonial.
Voici comment on procède dans les raffineries, jiour obtenir,
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â\ec\a cassonade ou sucre brut, ce magnifique sucre blanc, cristallisé, qui se vend dans le commerce sous forme de cônes , dits pains de sucre et qui constitue une des matières les plus pures que produise l'industrie , car le sucre en pain renferme à peine quelques millièmes de substances étrangères.
On dissout dans l'eau la cassonade, afin de la débarrasser des matières insolubles, du sable, de la terre ou des débris organiques. Cette dissolution de sucre, ou sirop, est ensuite décolorée, c'est-à-dire débarrassée des substances organiques de couleur noirâtre qui existent dans la cassonade. Le charbon animal ou noir animal, est l'agent essentiel de cette décoloration. Le blanc d'œuf, ou albumine, jeté dans le sirop bouillant, sert aussi à clarifier les liqueurs sucrées. Ce sirop, une fois incolore, est placé dans des chaudières chauffées par un courant de vapeur d'eau, et on l'évaporé jusqu'au moment où il est près de cristalliser, c'est-à-dire de laisser déposer le sucre. Quand la liqueur est concentrée jusqu'à ce point, on la verse dans des formes, ou moules coniques, à l'intérieur desquels le sucre ne tarde pas à se déposer, et à constituer ce que l'on nomme le pain de sucre, quand on a fait écouler le sirop qui surnage le dépôt solide.
A ce point de l'opération , les pains de sucre sont fortement colorés, par suite de l'existence, au miheu des cristaux, d'une certaine quantité du sirop brunâtre au milieu duquel la cristallisation s'est opérée. Pour les décolorer, on leur fait subir deux opérations, dont le mécanisme physique est extrêmement curieux à connaître, et dont l'efficacité est véritablement surprenante. La première consiste à verser sur le pain de sucre, par sa base tournée en haut, une certaine quantité de sirop parfaitement blanc, c'est-à-dire formé de sucre pur, et à un état de concentration tel que ce sirop ne puisse plus dissoudre le sucre, mais qu'il porte exclusivement son action dissolvante sur les matières étrangères qui colorent les pains. Versé sur la base du cône, ce sirop blanc descend, de haut en bas, à travers toute la masse du pain de sucre, et s'écoule parla pointe, laissant le pain en grande partie décoloré. La seconde opération, analogue à la première par son principe , consiste à faire passer à travers la masse sucrée , de l'eau pure , destinée à enlever les dernières substances colorantes qui ont résisté à l'action du sirop. A cet effet, on applique sur la base du pain de sucre une couche d'ar-
gile humide : l'eau qui imprègne cette argile est bientôt absorbée par le pain de sucre ; elle traverse de haut en bas toute sa masse, chassant devant elle les dernières impuretés qui coloraient le sucre, et laissant en définitive le pain dans cet admirable état de blancheur et de pureté que tout le monde connaît. C'est là sans nul doute un des procédés les plus curieux de l'industrie.
Nous venons de décrire la préparation du sucre de canne et sa purification. Mais la canne n'est pas le seul végétai consacré à l'extraction industrielle du sucre. Dans l'Amérique du Nord, et particulièrement au Canada, la séve de l'érable évaporée fournit du sucre aux populations.
L'érable sucré {acer saccharinum) est un grand arbre de la famille des Acérinées. Il donne une séve abondante et chargée de sucre cristallisable. Il suffit, pour se procurer du sucre d'une certaine pureté, de pratiquer sur le tronc de cet arbre une incision pénétrant jusqu'au bois, et de recueillir la séve, ou le liquide qui coule, goutte à goutte, par la plaie. Ce liquide est évaporé sans aucun autre traitement chimique. Comme la séve de l'érable ne renferme guère que du sucre et de l'eau, si l'évaporation est prompte, le sucre s'altère peu, et l'on obtient, par le refroidissement de la liqueur, une masse cristalhne qui, dans la plus grande partie de l'Amérique du Nord, est vendue sur les marchés à l'exclusion des sucres de toute autre provenance. La figure 121 représente les opérations, fort simples, qui servent , chez les Américains du Nord, à l'extraction du sucre de l'érable.
La plante qui est consacrée en Europe à la production industrielle du sucre, c'est la betterave.
La betterave , qui constitue la plante saccharifère européenne, est l'espèce dite betterave de Silésie. Soumise à l'action de la presse , elle fournit un jus qui renferme environ 10 pour 100 de sucre. Ce sont les racines volumineuses de cette plante qui contiennent, comme tout le monde sait, le jus sucré.
Pour extraire ce jus, on rûpe les racines, et on place le suc qui en provient dans des sacs, que l'on soumet à l'action d'une presse hydraulique. Pour retirer de ce jus le sucre cristallisable, on le soumet aux diverses opérations que nous avons décrites
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Mais ici les pro-
en parlant de l'extraction du sucre aux colonies, cédés sont singulièrement perfectionnés, et on retire de la betterave une quantité relativement beaucoup plus considérable de sucre que l'on n'en extrait dans les x\ntilles.
Voici en peu de mots ces opérations. La betterave fraîche est exprimée, à peu près comme la canne; son suc est traité par la chaux sous l'influence de l'ébullition, comme on le fait pour le vésou. Ce liquide est ensuite décoloré par l'action du noir animal. Il est enfin évaporé pour faire cristalliser le sucre.
L'évaporation du liquide sucré extrait de la betterave s'exécute dans un appareil qui permet d'éviter les pertes considérables de sucre que l'on subit dans les colonies où l'évaporation s'exécute à feu nu.
Dans ce bel appareil (fig. 123), le jus est chauffé par de la vapeur d'eau circulant dans un double fond. Pour hâter l'évaporation et ne pas porter le liquide à une température trop élevée (conditions nécessaires pour qu'il se forme le moins possible de sucre incristallisable) , on combine la diminution de la pression avec l'action de la chaleur. A cet effet , le tube B met la chaudière en communication avec un serpentin C, dans lequel se condense l'eau évaporée. La surface extérieure de ce serpentin est refroidie avec le jus lui-même, qui s'échauffe au contact des tuyaux et aux dépens de la chaleur qu'abandonne la vapeur liquéfiée, et qui arrive ainsi, avec un premier degré de concentration, dans le bassin E. Il sera conduit ensuite dans la chaudière A par le tube F. Lorsque le jus est suffisamment concentré pour cette première cuite, on met en mouvement le robinet à deux ouvertures M, et, suivant la position qu'on lui donne , on
Fig. 12'2. Betterave.
met la chaudière en communication avec le bassin G, où le jus s'écoule, ou bien avec le tube F, et alors, pour peu qu'on suspende un instant l'arrivée de la vapeur dans le double fond,
Fig. 123. Appareil pour la concentration du jus de la canne.
la chaudière se refroidissant, la pression atmosphérique fait arriver le nouveau jus dans cette chaudière par le tube F.
Du bassin G le jus va se décolorer et se clarifier définitivement dans des filtres, pour retourner ensuite à un second appareil de concentration semblable au premier.
Le sirop ainsi concentré est porté au cristallisoir. On agite sa masse, pour répartir dans tout le liquide les premiers cristaux qui se forment à la surface, et qui deviennent ainsi des centres de cristallisation autour desquels le sucre se prend rapidement en une seule masse confusément cristalline. La partie liquide est recueillie; elle sert à faire le rhum et le tafia.
La préparation du sucre de betterave occupe en France des départements entiers, et forme une de nos plus riches industries. Ses produits rivalisent avec ceux que les colonies nous envoient, et ils ne tarderaient pas à anéantir complètement l'industrie saccharifère des colonies, si l'État ne grevait d'impôts énormes notre industrie nationale, dans le but, plus ou moins bien enendu, de sauvegarder la production coloniale. Il est reconnu que si le [sucre de betterave était affranchi des droits excessifs
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qu'il supporte, il pourrait être livré au public, avec bénéfice pour le fabricant, à 20 centimes la livre, c'est-à-dire au quart de son prix actuel.
Il a régné assez longtemps dans le public, à l'encontre du sucre de betterave, un préjugé, en grande partie dissipé aujourd'hui : on prétendait que le sucre de betterave sucrait moins que celui de canne. C'est une erreur, car les deux produits sont chimiquement identiques.
Parmi les plantes saccharifères, nous ne devons pas oublier de mentionner le sorgho. Le sorgho sucré, originaire de la Chine, appartient à la même famille que la canne à sucre. Il a été introduit en France , il y a une dizaine d'années , .et l'on a essayé de le soumettre à une culture et à une exploitation en grand, pour en extraire le sucre ; car le jus du sorgho contient plus de sucre que la betterave même. Ces essais n'ont pas été jusqu'ici poussés bien loin; rien ne s'opposerait néanmoins à ce que le sorgho remplaçât la betterave, comme plante saccharifère, dans les pays où les terrains ne se prêtent pas à la culture de la betterave.
Il nous reste à . préciser scientifiquement quelques désignations, consacrées par l'usage ou la routine, et qui s'appliquent, non à des substances particulières, mais à de simples préparations qu'on a fait subir au sucre.
Le sucre candi n'est autre chose que du sucre pur, obtenu en beaux cristaux transparents et réguliers. Pour obtenir le sucre sous cette forme, le confiseur évapore un sirop de sucre de canne ou de betterave, jusqu'au moment où la liqueur peut cristalliser; il verse ensuite ce sirop concentré dans des vases contenant des fils ou bâtons croisés, sur lesquels le sucre se dépose en cristaux magnifiques. Cette modeste industrie s'exerçait autrefois dans l'île de Candie : de là le nom que ce produit a conservé jusqu'à nos jours.
Le sucre d'orge (qui ne renferme pas trace d'orge, en dépit de son nom) est préparé comme il suit. On évapore du sirop blanc jusqu'à ce qu'en en projetant un peu dans l'eau froide, il se prenne en une masse consistante qui n'adhère plus aux dents. On le coule alors sur une plaque de marbre huilée, Quand il est en partie refroidi, on le divise, et on lui donne les diverses
formes que l'on désire. Ainsi sont obtenus les bâtons de
Fig. 12'i. Sorgho.
cVorge dont beaucoup de nos lecteurs font leurs délices . c' un excellent sucre, mais d'orge, point.
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Le sucre de pommes se prépare comme le sucre d'orge; seulement on ajoute au sirop, pour l'aromatiser, un peu de suc ou gelée de pomme et de l'eau de fleur d'oranger ou de l'essence de citron. Le suc ou la gelée de pomme sont remplacés trèssouvent par un peu de vinaigre, qui contribue à maintenir longtemps au sucre sa transparence.