CHAPITRE III Contrôle chimique de la fabrication du sacre

Pour le fabricant de sucre le contrôle chimique du travail a une importance capitale dont l'utilité pratique n'est pas moindre que celle de la comptabilité commerciale de l'usine. Sans ce contrôle ea effet, il travaille absolument à l'aveugle. Ignorant en même temps et la valeur industrielle de la matière première mise en œuvre et les pertes qu'il subit en cours de fabrication , il lui est impossible dans la plupart des cas, de remédier à un travail défectueux qu'il ne soupçonne même pas.

Il est triste de constater qu'aujourd'hui encore un trop grand nombre de sucreries françaises sont totalement dépourvues de contrôle chimique.

La moitié tout au plus de nos sucreries possède des laboratoires. Dans beaucoup d'entre elles, ces laboratoires ont à leur tète non des chimistes, mais des jennes gens à qui l'on a appris à déterminer une densité et à se servir du polarimêtre. Dans d'autres, existe bien réellement un chimiste, mais il est exclusivement employé pendant la fabrication à déterminer les densités des jus des betteraves contradictoirement avec les cultivateurs. Les quelques analyses de cossettes, masses cuites et dosage d'alcalinité qu'il exécute en dehors de ce travail ne sont pas suffisantes pour asseoir les bases d'une comptabilité technique sérieuse.

Enfin dans beaucoup d'usines le chimiste n'est engagé que pour le temps d la fabrication, soit 3 ou 4 mois ; sa situation précaire ne le stimule guère à faire toutes les analyses fort nombreuses et fort délicates que réclame un bon contrôle. Au fond qui oserait l'en blâmer ?

On ne peut que déplorer cet état de choses absolument nuisible aux intérêts de l'industrie sucrière.

Le contrôle raisonné du travail part d'un principe bien simple. On introduit dans la fabrique, sous forme de betterave, une quantité donnée de sucre. A la fin de la fabrication, on doit retrouver cette quantité en additionnant le sucre obtenu à l'état cristallisé, le sucre re&tant dans la mélasse, et le sucre que par des analyses fréquentes, on a constaté être perdu dans les différents résidus de la fabrication : cossettes épuisées, petites eaux de vidange des diffuseurs, écumes,

eaux de lavage des filtres, etc. On peut donc établir uns comptabilité technique de la fabrication, dans laquelle le sucre entré à l'état de betteraves forme le Doit, et le sucre récolté à la turbine, le sucre immobilisé dans les mélasses, et celui qui est perdu dans les résidus forment Y Avoir.

Si le contrôle a été bien fait, la balance doit s'établir à très peu de chose prés. La différence qui doit toujours être très faible, et se trouver du côté de VAooir représente les pertes indéterminées ou inconnues produites soit par des fuites de jus aux serpentins, des entraînements de sirops dans les appareils à évaporer ou à cuire, des caramélisations et destruction de sucre pendant le chauffage, etc. Elles ne doivent pas dépasser dans un bon travail 0.20 du poids de la betterave.

Cette comptabilité technique est le seul moyen pratique que le fabricant ait à sa disposition pour se rendre un compte exact du travail de son usine. De même que le métallurgiste doit retrouver à l'état métallique ou dans les laitiers tout le métal qu'il a introduit à l'état de minerai, dans ses fourneaux, de même le fabricant de sucre doit retrouver à l'état de sucre blanc ou roux, dans les mélasses et dans les résidus de la fabrication, tout le sucre entré dans son usine sous forme de betterave.

Ce moyen lui permet de limiter ses pertes au minimum, d'être tenu journellement au courant de la marche de sa fabrication, d'être renseigné sur les imperfections de son travail et d'y porter remède. Il lui permet en outre de contrôler son propre chimiste qui n'arrivera jamais à établir sa balance si ses analyses sont inexactes.

Le contrôle technique comprend plusieurs opérations distinctes.

On fait d'abord une première prise en charge comprenant tout le sucre entré dans l'usine sous forme de betterave pour être soumis aux différents traitements et manipulations de la fabrication.

Ces traitements et manipulations donnent lieu à des pertes de sucre qu'il importe de connaître et de limiter au minimum. Dans ce but on soumet à l'analyse les divers résidus de la fabrication pour attribuer à chacun la perte qui lui est afférente, et d'autre part, comme moyen de contrôle, on procède à une nouvelle prise en charge du sucre recueilli. La différence entre cette prise en charge et la précédente représente les pertes occasionnées par les traitements intermédiaires, pertes qui doivent être égales à la somme des pertes constatées dans chaque résidu.

C'est ainsi que la différence entre la prise en charge du sucre dans le jus de diffusion et la prise en charge dans la betterave, représente la perte à la diffusion, et doit être égale à la somme des pertes que l'analyse a révélées dans les cossettes épuisées et dans les petites eaux de diffusion.

Pareillement, la différence entre la prise en charge du sucre contenu dans la masse cuite 1" jet et la prise en charge du sucre contenu dans le jus de diffusion indique les pertes dues à la carbonatation, à la filtration, aux écumes, à l'évaporation et à la cuite. Par des analyses diverses des écumes, des eaux de lavage des filtres, des dépôts restés sur les toiles etc., on attribue à chaque opération la perte qui lui incombe. La différence constitue les perte* inconnue* produites, soit par entraînement du sirop dés appareils à évaporer, par des fuites aux serpentins, par caramélisation ou destruction du sucre pendant le chauffage, etc. Ces pertes inconnues doivent toujours être très faibles, sinon il faut en rechercher soigneusement la cause.

Lorsque le travail de la fabrication est achevé, que le sucre a été extrait de la turbine à l'état de l'rjet, 2« jet, 3* jet, etc., il ne reste qu'un résidu, la mélasse, dans laquelle on fait une dernière prise en charge du sucre qu'elle contient. La somme du sucre récolté à la turbine en différents jets et du sucre contenu dans la mélasse finale doit représenter le sucre contenu dans la masse cuite 1" jet. S'il y a un manquant, et il doit être faible, il représente la perte afférente au travail des bas produits.

Le contrôle chimique de la fabrication se résume donc en un certain nombre d'analyses de résidus et de différents 'produits fabriqués ou en cours de fabrication.

Les méthodes d'analyse de ces produits sont fort nombreuses, de sorte que l'on ne rencontrerait pas deux usines où le contrôle soit fait absolument de la même manière. Il en résulte que les résultats obtenus ne sont pas comparables entre eux d'une usine à l'autre.

Nous avons pensé qu'il y aurait intérêt à unifier ces méthodes et à recommander celles qui paraissent les meilleurs et d'une application plus facile. Les fabricants désireux de se renseigner sur la valeur de leur travail comparé à celui de leurs confrères auront ainsi des points de comparaison tout à fait sûrs et d'une grande utilité. C'est ce que nous avons essayé de faire.

Le contrôle chimique de la fabrication comprend donc : 1° Détermination du sucre entrant dans la fabrication sous forme de betteraves. Analyse de la betterave et des cossettes.

2° Détermination du sucre contenu dans le jus de diffusion, et pertes à la diffusion ; analyse du jus de diffusion, des cossettes épuisées et des petites eaux de vidange des diffuseurs ;

3° Prise en charge du sucre contenu dans la masse cuite l*r jet et dans la mélasse, et pertes à la carbonatation, à la filtration, à l'évaporation, à la cuite, aux turbinages ; analyses des écumes, de la mass cuite, de la mélasse et du sucre.

4° Analyse des différents produits en cours de fabrication, en vue de la qualité du travail, jus, sirops, alcalinité, dosage de la chaux e* des sels de chaux, etc.

Détermination dn sncre entrant dans le travail sons

forme de betteraves.

Pour le contrôle chimique de la fabrication du sucre, nous ne conseillons pas, du moins pour les usines à diffusion, l'analyse de la betterave, à cause des difficultés que présente l'échantillonnage de cette matière.

Nous pensons qu'il vaut mieux analyser la cossette fraîche entrant dans le diffuseur, parce qu'il est plus facile d'en former un échantillon moyen et homogène, chaque poignée que l'on prélève à chaque diffuseur provenant d'un grand nombre de betteraves.

Dosage direct dn sncre dans la cossette fraîche.

Pour cela on peut opérer de la façon suivante : on prélève pendant le chargement de chaque diffuseur trois poignées de cossettes, une au commencement, l'autre au milieu et la troisième à la fin, et on les met dans un vase en zinc ou en fer galvanisé, ou mieux en cuivre étamé de 10 litres de capacité environ, muni d'un couvercle fermant bien. Quand le vase est plein, c'est-à-dire environ toutes les deux ou trois heures, on procède à l'analyse. Les dix litres de cossettes sont étalées sur une table en carreaux émaillés et intimement mé-r langés ; on en prélève environ 1 kil. que l'on passe rapidement à plusieurs reprises au hache- cossettes à lames mobiles coupantes (fig. 20) ou au hache-cossettes américain à disque perforé (fig. 21).

La râpure est reçue dans une terrine que l'on recouvre d'une plaque de verre pour éviter l'évaporation. On mélange intimement cette pulpe à l'aide d'une spatule, et on pèse dans une capsule de nickel tarée, le poids normal ou le double poids normal, soit 16 gr. 20 ou 32 gr. 40 que l'on introduit comme pour l'analy se de la betterave, dans un ballon spécial jaugé à 200 ce. — 200 ce. 85 — 201 ce. 70; on continue à opérer comme nous l'avons dit plus haut à propos de l'analyse de la betterave. Seulement la pulpe étant plus grossière il est prudent de chauffer durant une heure au lieu de une demiheure.

I.'an»lyBe doit être faite an doubla e' parfois même en tripla.

Les ballons munis d'une pinça s, numéros aost déposée dans un bain-marie a 1S cases. Quand les 12 cases sont pleines on chauffe. Apres refroidissement, on bat la mousse, on acidifia, on affleure au ,rait de jauge, on filtre et on polarise.

SI l'on B opèrS sur 3! gr. 40 da couettea, et qu'on »it fs.il un volume datOl ce 70,1s polariaaUon dans un tuba de 20 cm donne immédiatement la richeasa cantèaimala de I» coaaett*., Si on lit 16.10 la coa- Mtto contient 1M0 p. 100 de sucra.

En multipliant lu teneur da ta coaaetta an aaera par la pelda da>

betteraves travaillées (poids donné chaque jour par la bascule de !* régie), on obtient le sucre entré en fabrication. CTe$t la prite en charge générale du sucre entré en fabrication.

Nota. — La teneur en sucre de la cossette qui donne bien exactement le sucre total entré dans l'usine, ne représente pas la richesse de la betterave telle qu'on l'obtient à la réception. La cossette, en effet, est analysée avec le collet de la betterave tandis qu'on le fait disparaître dans l'analyse de la racine proprement dite. De plus, la cossette contient un peu d'eau empruntée au lavoir, et des débris de fanes, de radicelles qui sont généralement éliminés dans l'analyse de la betterave.

Détermination du sucre contenu dans le jus de diffusion.

Pertes à la diffusion.

La deuxième prise en charge du sucre dans le jus de diffusion, qu£ a pour but de contrôler les pertes produites par le travail même de la diffusion, est également un contrôle de la première prise en charge, c'est-à-dire du sucre entré dans l'usine sous forme de betteraves. Il est évident, en effet, que la somme du sucre contenu dans le jus et du sucre perdu dans les cossettes épuisées et les petites eaux doit être égale à la quantité de sucre trouvée dans la cossette fraîche.

Mais pour que cette deuxième prise en charge ait une valeur sérieuse, il est absolument nécessaire de jauger exactement le jus, opération qui malheureusement laisse beaucoup à désirer. Dans la plupart des fabriques, en effet, on se contente de jauger le jus de diffusion à un demi-hectolitre près, ce qui est tout à fait insuffisant. Nous appelons la sérieuse attention du fabricant sur ce point. Aujourd'hui que l'on possède des compteurs et des mesureurs très exacts et fonctionnant très bien, le jaugeage du jus n'offre aucune difficulté. D'ailleurs il suffit de régler une fois pour toutes la quantité de jus à tirer des diffuseurs ; elle doit toujours être la même et ne pas varier, car nous savons qu'il n'est pas nécessaire de tirer plus de jus d'une betterave riche que d'une betterave pauvre ; on fait seulement varier la densité.

On peut donc arranger le bac jaugeur pour tirer toujours 110 — ou 120 litres de jus au plus par 100 kil. de betteraves.

Il n'y a que la confection des cossettes, suivant qu'elles sont plus ou moins fines, plus ou moins nettement découpées, qui puisse faire varier le nombre d'hectolitres de jus extrait des diffuseurs, parce que

ceux-ci contiennent un poids variable de cosse ttea suivant leurs dimensions. Le fabricant doit donc apporter encore tous ses soins pour que la cossette soit toujours la même et d'une confection irréprochable.

Non seulement on doit Jauger rigoureusement le jus, mais encore en déterminer la température avec soin, pour en ramener le volume & ce qu'il doit être à la température de 15°. Pour faire ces corrections, nous pensons qu'on peut adopter le coefficient de dilatation de Peau. Pour éviter les erreurs auxquelles peut donner lieu cette correction de volume, nous conseillons vivement de toujours extraire à la même température, les jus de la betterave. Si la diffusion est bien conduite, le chauffage régulier, l'épuisement constant, et la quantité de jus extraite toujours la même, la température des jus sortant ne doit pas varier et accuser ces soubresauts qu'on remarque sur les cahiers de contrôle de certaines usines. La constance de la température dans les jus au sortir de la diffusion est un indice d'un travail régulier.

L'échantillon du jus que l'en prélève pour l'analyse doit bien représenter la moyenne et être proportionnel au volume total. Il représentera la moyenne si, avant de prélever on a soin de remuer, d'agiter le jus pour le rendre homogène ; il sera proportionnel au volume total, si on en prélève une colonne sur toute la hauteur du bac ; mais comme on tirera toujours le même volume de jus du diffuseur, on pourra se contenter d'en prélever toujours comme échantillon, le même volume, soit 50 ou 100 ce. qu'on mettra dans une carafe jaugée de 1 litre ou 2 litres dans laquelle on aura mis préalablement 10 p. 100 de sous-acétate de plomb à 30° B.

Dans une autre carafe semblable, mais ne contenant pas de sel plombique, on mettra également à chaque diffuseur 50 ce. ou 100 ce. de jus. Ce dernier servira au dosage des cendres, des matières organiques, etc., et à la prise de la densité. Quant à l'analyse du jus de diffusion on la fait comme nous l'avons expliqué pour l'analyse du jus de betteraves.

Pour le contrôle de la diffusion, on doit noter en outre :

La quantité de jus extrait par diffuseur ;

Le nombre de diffuseurs faits dans la journée;

La quantité de betteraves travaillées.

Nous conseillons le modèle de tableau suivant pour le poste de diffusion -, on le change toutes les 12 heures :

Avec ces renseignements, on calcule le sucre entré en fabrication au jour le jour, et depuis le commencement de la fabrication;

Le sucre extrait passé dans le jus de diffusion ;

La perte en sucre à la diffusion par la différence entre celui contenu dans la betterave et celui retrouvé dans le jus.