EXTRACTION DU SUCRE
Du sucre en général. Eut naturel. ~ Propriétés physiques et chimiques. — Composition. — Sacchitates. — Historique. «— Question économique. /— » Production , couse» nation» usages. — - Composition chimique de la cannf à sucre. — Extraction du sucre aux colonies* (Ancien procédé.)
On désigne sous le nom de sucre tous les pris* cîpes susceptibles d'éprouver la fermentation vineuse , c'est-à-dire capables de se tran former eu alcool et acide carbonique, par un mode particulier de décomposition. On range dans cette classe de corps le sucre de canne, le sucre di raisin (sucre de fécule, sucre de miel , sucre d* diabètes), le sucre de lait, le sucre incristallisable et une espèce particulière , le sucre de champignon» La seule espèce industriellement la plus importante, et qui nous occupera exclusivement, est le sucre de canne. Nous avone déjà traité du sucre de fécule. Nous aurons fort peu de chose à dire du sucre de raisin proprement dit* Quant au sucre incristaliisable, son histoire sers
tracée en même temps que celle du sucre de cwo? f qu'il accompagne dans presque toiles les phases d'extraction de ce précieux produit»
Le sucre de canne , que Ton petit encore désigner par $wre cristallisable , par opposition eux autres variétés qui ont moins de tendance h affecter une forme cristallins , se rencontre en abondance dans la sève de plusieurs graminées, et no-* laminent dans une espèce de cette fapaille, Yarundo saccharinum ou saccharifçra , cpwnije sous le nom de cçinm à sucre ; dans les tiges de maïs (i), dan* ta ?&?e de l'érable (acer saccharinum) , du tilleul; dans plusieurs navets, dans les bâtâtes douces (convolvulits batatas) (2), dans les bette-
(1) On avait cherché à tirer du sucre de la tige de mais en l'fWrfpitMlt «eore verte et employant, & peu de choie près, la Otodç rois en usage dans la fabrication du $ucre de canne. Le succès avait couronné les essais, mais pourtant la quantité de sucre obtenue ne pouvait indemniser des frais, quand un médecin de l'Artois réussit à tirer du sucre de la tige, quand elle avait déjà donné sa graine, M. Pallas, médecin à Sain t-Omer, présenta en 1837 à l'Académie des sciences un mémoire fort remarquable sur la culture du maïs dans le nord de la France, et sur les produits qu'il avait obtenus. U titrait 1 pour 100 de sucre semblable à celui des bettera-
, Tes, et fabrique avec le parenchyme un papier d'emballage et une autre variété de papiers grossiers employés par les dentelliers.
(2) Jusqu'à présent les bâtâtes n'ont pas été exploitées pour en extraire le sucre ; il ne paraît pas impossible que dans les contrées les plus favorables à leur culture, on ne l'en extraie quelque jour. Des procédés semblables à ceux qu'ont amenés les derniers perfectionnemens appliqués eu France au jus de betteraves , réussiraient de même. Une
raves , dans la racine d'althée , dans le nectaire de plusieurs fleurs, les tubercules du latbyrus tuberosus, dans plusieurs fruits auxquels il donne la saveur sucrée, les melons , etc., etc.
Le sucre cristallise en prismes obliques à base carrée, durs et clivables, ou bien en prismes à six pans, irréguliers, à six pans, terminés par un sommet dièdre. Ces cristaux sont incolores et transparens lorsqu'ils sont purs ; leur pesanteur spécifique est de i,6o65; ils se réduisent en poudre et répandent une lueur dans l'obscurité lorsqu'on les broie; ils sont inaltérables dans l'air sec ; lorsqu'on les chauffe , ils fondent à 180* d'après M. Péligot, et à 149* d'après Proust, en produisant un liquide gluant et incolore, qui se prend, parle refroidissement , en une masse amorphe , transparente {sucre d'orge) ; au bout d'un certain temps, celle-ci devient opaque , et présente , quand on la casse , les faces de clivages des cristaux de sucre.
Le sucre se convertit en caramel à 210 on 220*, en perdant trois atomes d'eau. A une température plus élevée, il produit des gaz inflammables, mêlés d'acide carbonique, des huiles pyrogénées, de l'acide acétique, et laisse un résidu de charbon égal au quart de son poids.
précaution indispensable pour les bâtâtes, consisterait à éliminer de leur suc la fécule (12 à 15 pour 100), par un simple repos et une décantation. L'addition d'un ou deux millièmes d'acide sulfureux ou de sulfate de chaux, serait utile pour retarder la fermentation pendant le repos.
formule du sucre peut s'exprimer parC"
mcre de canne se dissout dans le tiers de son d'eau froide et en toutes proportions dans bouillante. Une dissolution saturée à îio'se , par le refroidissement, en une masse blanche .composée de petits cristaux agglomérés. Une ition saturée à froid est visqueuse et tenace, u'on maintient une dissolution semblable, ut un certain temps , à une température voie son point d'ébullition , elle perd la prode cristalliser (sirop). L'ébullition des sirops îtrés est accompagnée d'un certain bruit, 'oduisent les bulles de vapeurs en éclatant irface.
aide de la chaleur, l'acide sulfurique étendu >rme le sucre de canne en sucre de raisin ; : tartrique lui fait subir la même transfor-
5 dissout dans quatre-vingts parties d'alcool mt, très peu dans l'alcool froid , et dans i parties d'alcool d'une pesanteur spécifique 3o ; l'éther le précipite de ces dissolutions, océdé d'épuration est fondé sur son peu de lité dans l'alcool. Nons y reviendrons, ious dans l'eau, le sucre s'altère d'autant
que ses solutions sont plus concentrées, à l'abri de l'air et maintenues a une basse rature.
sucre est nutritif, s'il est accompagné
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d'autres alimens; mais comme il ne contient pas ri'iizolc , il ne peut à lui seul entretenir la vie. Une dissolution de sucre» en contact arec de l'estomac de veau, se change entièrement en acide lactique. M. Biot a remarqué qu'en faisant traverser une dissolution de sucre par un rayon dé lumière polarisée, on observe, dans le plan dé polarisation , une série de nuances du spectre solaire , quand on imprime à ce plan un mouve* ment de rotation de gauche fa droite.
Le sucre de canne forme des combinaisons salines avec les alcalis , l'oxide de plomb et le sel marin. On a donne' à ces combinaisons le nom dé saccharates ; le sucre n'est cependant pas un acide, et cependant ici il en joue le rôle , comme noos avons vu l'amidon former des amilates. Il est fort important de constater cette propriété du sucre, qui produit dans quelques circonstances, lors dé son extraction en grand, des phénomènes qui peu' vent embarrasser le fabricant.
Dans ses combinaisons avec les bases, le siteré cristallisé perd de l'eau, qui est remplacée par an équivalent d'oxide métallique.
Eu abandonnant h une chaleur modérée une dissolution de sucre avec de l'hydrate de chaux, on obtieut une liqueur amère et alcaline qui, pour cent parties de sucre , renferme cinquante parties de chaud. Une dissolution de ce saccharate , qui se forme en grande quantité dans la défécation, portée à l'ébuiliiion , se trouble d'abord , puis se
prend en bouillie gélatineuse , semblable h de Tèiàpois ou à l'albumine modifiée par la chaleur, et redevient liquide par le refroidissement. La dissolution de la combinaison de chaux avec le sucre sxposée à l'air dépose des rhomboèdres réguliers st aigus de carbonate de chaux hydraté. (Pelouse.)
Le protoxide de plomb s'unit au sucre. Cette observation démontre que Pun des procédés de raffinage recommandés , il y a quelque temps, comme un secret précieux , rie valait rien. L'acide carbonique décompose le saccharate de chaut ; en faisant passer un courant de cet acide h travers une dissolution de saccharate , celle-ci se trouble., le carbonate de chaux se dépose, et la liqueur Surnageante esi sucrée. Ou a proposé de transformer le sucre contenu dans le jus de betteraves eh saccharate calcaire et de le décomposer ensuite i l'aide d'un courant d'acide carbonique.
Parmi les différehs produits que l'homme étirait des végétaux, le sucre est sans contredit un de ceux dont l'usage est le plus étendu. Ses nombreuses propriétés l'ont fait placer au nombre de ces substances qui sont devenues des objets de première nécessité, et dont on ne saurait Se passer.
Les anciens connaissaient le sucre, mais seulement h l'état liquide ou de sirop; ce fut dans le quinzième siècle que les Arabes, de la contrée d'Alger, le firent cristalliser et parvinrent à le durcir pour lé transporter plus facilement. Ils l'ex-
trayaient déjà de In canne, graininée originaire de l'Inde, qui s'est répandue successivement dans toutes les contrées iuterlropicales.
Il parait que la canne a sucre a été portée à Saint-Domingue, eu i5o6, par Pierre d'Etienca, et qu'elle est indigène aux ludes et au delà du Gauge.
Michel Ballestro pase pour être le premier qui en ait exprimé le suc h Saint-Domingue 9 et on prétend que Gonzale de Veslosa en a extrait le sucre le premier.
On sait que, pendant la durée du blocus continental , le sucre devint si cher, que le génie industriel chercha a en extraire de quelques végétaux iudigènes. Après beaucoup d'efforts et de sacrifices, on parvint à fabriquer du superbe et excellent sucre avec le jus extrait de betterave , de 5 h 6 pour îoo envirou du poids total de la racine. Cette industrie, que nous examinerons dans une prochaine leçon, a pu, malgré la protection accordée h nos colonies , prendre une grande extension.
Les Anglais out cru long-temps que les Français étaieut des charlatans , et que le sucre de betterave était un mensonge ; il est vrai que le peuple français croyait que le sucre de betterave ne va* lait pas celui de canne, et qu'il sucrait moins. Aujourd'hui , de part et d'autre , ce préjugé absurde est disparu.
IVudaut les longues guerres de ta republique et
de l'empire, nos colonies souffrirent beaucoup de l'occupation anglaise. Un grand nombre de planteurs furent ruinés, les habitations se dépeuplèrent, les campagnes furent laissées en friche, et le peu de sucreries qui continuèrent à marcher, ne purent suivre le mouvement industriel et les perfectionnemens nombreux que le temps apportait à cette fabrication.
Le malheur des colons était grand, sans doute ; mais pendant qu'ils perdaient une partie de leurs revenus, les habitans de la métropole perdaient également une partie du leur, en payant le sucre six fois sa valeur ordinaire. Remarquons que notre perte s'éternise par la protection exagérée accordée aux sucres des colonies françaises , protection qui se réduit à une indemnité indéfinie que les consommateurs français leur payent depuis près de vingt-huit ans.
Voici quelques renseignemens sur l'état ancien et sur Tétat actuel de la fabrication des sucres de canne et de betterave.
En 1837 il existait, à la Guadeloupe et a la Martinique, 1,000 sucreries qui exportaient 35,ooo,ooo kilogrammes de sucre brut pour la Guadeloupe, et 25,ooo,ooo pour la Martinique; à Cayenne , 5o sucreries exportent 4>ooo,ooo de sucre; à Bourbon, 120 sucreries livrent au commerce 22 à 25,ooo,ooo kilogrammes; en tout 86 à 89,000,000 kilogrammes de sucre brut.
Il faut que le colon vende ce sucre, pris dans
les colonies, !i raison du ?.S francs les 50 kilo* grammes pour ne pas être en perte.
Dans la Louisiane, la culture du cotonnier remplace celle de la canne h sucre , et la récolte n'est plus que de 3o,ooo barriques de i,5oo livres. Cuba , Porto-Rtco et le Brésil sont au contraire eu voie d'augmentation ; l'Inde anglaise fournit un peu plus de sucre qu'il n'est nécessaire à sa consommation; enfin lu Cochinchine, Màhille et PIndc hollandaise, produisent beaucoup et à boft marche'.
L'Espagne est le seul pays d'Europe oh tà trouvent eucore quelques sucreries de canne.
En 1730, le sucre qui passait dans le Commercé provenait pour :
40,000,000 kil. du Brésil.
25,000,000 des possessions hollandaises. 40,000,000 des îles anglais».
MK400,000 des Iles frasçaûes.
120,000.000 kilog. de sucre brut.
Eu 17-6, le mouvement commercial peut s'estimer ainsi :
ii.OOû.ûûO kd. hrut et tem du BrêsàL S&OOOXKtt brut des iles anghttes.
,000.000 hrat des psmwkm holhirâaîs* et
aO.ONMKM hrat des iles espagnole*. SS.tWViW hrat et ten* de Saint-DoniDgae d« autm Amùïtes tM^aku.
!4.VftNMWluk$.at
Ëh i836, la production des sucres de canne Sut être évaluée à :
230,000,000 kil. des plantations britanniques , Indes
occidentales, Guyane et Maurice.
de Cuba et Porto-Rico.
des Antilles françaises, Guyane et Bourbon.
des iîes hollandaises et Guyâùé.
des iles danoises et suédoises.
du Brésil.
de Manille et des Philippines.
de Java.
du Bengale et des pays qui trafiquent à Sin&pôré.
de ta Chiné et dé* pays énvironnans.
de Louisiane.
8ô,ooo,ooo
620,000,000 kilog.
Enfin, eu 1840, la production du sucre de nne et de betterave a varié aux quantité* sui-
inies :
[230,000,000 kil. pour les colonies auglaises. 1 10,000,000 pour Cuba.
Sucre le canne.
Sucre i Betterave.
pour Bengale, Manille , Chine, Siam.
pour les colonies françaises.
pour le Brésil.
pour la Louisiane.
pour les colonies hôllAAdaiséà
pour Porto-Rico.
pour les colonies suédoises et danoises.
pour la France.
pour l'Allemagne, la Russie, l'Italie, etc., etc.
Total. 810,000,000 kilog.
Environ 5oooooo hectares de terre ont été consacrés à la culture des cannes et des betteraves qui ont donne cette quantité de sucre.
Production de 1 hectare.
. 15 mois. 4 oit.
Martinique 2,500 kil. 2,000 kil.
q^^ ! Guadeloupe 3,000 2,400
Bourbon 5,000 4,000
Brésil 7,500 6,000
Betteraves » 4,800
Sucres consommée en France.
En 1789 (1) . 92,000,000 kil. (40,000,000 d'habitant (2) ).
On a calculé que dans les contrées où Ton extrait le sucre, comme à la Havane, à Cuba, aui Antilles, etc., un individu libre consomme par an de 3o à 5o kilogrammes de sucre, tandis qu'un Anglais en cousomme 8 kilogrammes, un Suisse, un Italieu ou un Belge, 4 ** 5, un Français, 5 à 4, et un Russe, 0,46. Ces résultats prouvent évidemment que la consommation du sucre doit augmenter, et que pour augmenter elle ne demande qu'une diminution dans le prix de celte utile dewve.
{\> Le »ucr* mît à très bas prix.
(3> À cène époque, la Franor mit augmentée <k la Belgique cl Je U Hollande %î Le *u*re èuit très chft
La production du sucre de betterave augmente eaucoup chaque jour. L'Allemagne fonde un rand nombre de fabriques. La Russie, l'Italie, ;s États-Unis de l'Amérique du nord , cherchent
fixer chez eux cette nouvelle industrie. La Vance comptait, en 1837, 542 fabriques en actiité, et 39 en construction; en i836, elle a em- Joyé 1,012,770,589 kilogrammes de betteraves, t en a retiré 48,968, 8o5 kilogrammes de sucre >rul.
Le Moniteur universel vient de publier (janvier 842) le tableau de la production et de la consomnalion du sucre indigène pendant Tannée i84r * lui vaut ce tableau, il existe en France 386 fabriques dans huit départemens* Ces fabriques ont produit i4>ooo,ooo de kilogrammes de sucre; elles 11 ont livré à la consommation 9,500,000, qui >nt donne lieu à une perception de droits de 5,790,000 francs.
Les usages du sucre sont si nombreux et si conms, qu'il est presque inutile de les énumérer. Il l'est pas seulement un aliment de luxe, c'est en- :ore un véritable médicament qui agit utilement ;ur l'appareil digestif, dont il contribue h calmer es irritations ; mélaugé avec les produits pharmaceutiques, il en déguise la saveur désagréable et în facilite Faction. C'est un agent conservateur très puissant des substances végétales et animales; les sirops et conserves , les confitures, les marmelades, les pâtes des confiseurs, sont des matières
végétales conservées dans le sucre. Il est préférable au sel marin pour la conservation des viandes, parce qu'il n'en change ni l'aspect, ni la saveur. A Manille, on fait avec la chaux et la mélasse un mortier qui devient très dur, employé daus les constructions.
Composition chimique de la canne à sucre.
Eau 74,8 4 69,2 l^V^ ^
.Sucre 14,0 4 18,0 i *"T,it2!S**^
CiMe à mcre «j TiffU 8,0 à 9,0 Udde libre,
w . .i ma «^ I *» eau. ( Matière orgao. 1,8 è 2,0= / ^cllne-
Mat solide. 10 loiisiu MnnA aM A 1** î
100,0 100,0 f Céroti*.
100 100 ^ Huile eMiauU
P'après ce tableau, nous voyons que la canueà spcre renferme une très grande proportion de sucre, et que les matières étrangères y exisleut en une trèa faible proportion , ce qui explique pourquoi, même à l'aide de procédés très grossiers, on parvient à obtenir très facilement une grande quantité de sucre; tandis qu'au contraire, comme nous le verrous plus tard , la betterave renferme un grand nombre de substances qui, non seulement occupent une ceriaine place dans le jus, mais concourent a détruire une partie du sucre. La cérosie est une matière analogue à la cire qui existe à la superficie des cannes, il y en a environ deux grammes par canne ; cette proportion est assez grande pour qu'on cherche à l'extraire en grattant les cannes avant de les soumettre aux moulins. L'huile essentielle, indiquée dans le
3Bi
tableau , te retrouve dans la moscouade , et lui donne une odeur agréable particulière , qui la dislingue de la moscouade de betterave t celle-ci contenant aussi uue huile essentielle d'odeur différente.
La canne fa sucre se plante de boutures , de 4o centimètres de long , dans une terre légère tt frumide , fumée avec des engrais végétaux ou ta lie des distilleries , et amendée avec de la cendre. Les plants sont distans entre eu* de un pied & un pied et demi. On sarcle au bout 'd'un mois» Une fois que les plants ont acquis une certaine hauteur» leur ombrage suffit pour étouffer toutes les mauvaises herbes ; on enlève les feuilles inférieures, à mesure qu'elles se fanent. La plantation a liai) dans les colonies au mois, d'avril , ce qui correspond , pour la saison, a notre mois de novembre. Elles fleurissent au bout d'un an, et sont récoltées au bout de sciac h dix-sept mois.
A cette époque , la canne a , selon le terrain et la saison , jusqu'à quatre et six mètres de hauteur. On coupe la tige à ras de terre, on eu abat la cime (Pan coup de serpette , puis on retranche uue longueur de quarante centimètres pour la bouture de l'année suivante , et on porte la récolte au moulin ; là , on les écrase entre trois cylindre; parallèles, mis en mouvement par des chevaux, pour en extraire le jus. Au sortir des cylindres , la canne concassée prend le nom de bagasse. Ce suc renferme depuis 6 jusqu'à i5 % de sucre cristallin
sable» do la fécule verte, lies débris de lig|i<<y^ de l'albumine rendue solnble par on aridt»4)É| est l'acide acétique ; ce qui fait que le sac eiMÉKf promptement en putréfaction dans ces cUfJNtyh chauds. On jette le jus aussitôt dans une grande chaudière , que Ton chauffe à 6o# arec un peu dt chaux délayée ( une partie sur huit cents de suc)* Elle a pour but de saturer F acide , de rendre psi conséquent à l'albumiue son insolubilité» et de faire subir au jus une première clarification, par la cot4 gulation de l'albumine végétale , qui amène k la surface» sons forme d'écume, toutes les impureté! insolubles que la pression a fait passer dans lé jus ; on enlève les écumes à mesure qu'elles se forment.
De cette chaudière le jus passe dans une secondai qui s'appelle la propre, où on le fait bouillir dotfr cernent avec une nouvelle quantité de chaux» qui produit une nouvelle quantité d'écume» qu'on enlève avec le même soin. De h propre le jus passe dans la troisième chaudière, de moindre grandeur» que Ton nomme \e flambeau; de celle-ci, dans use quatrième, que l'on nomme le sirop; et de celle-ci dans une cinquième, que l'on nomme la batterie, qui est placée immédiatement sur le foyer. Ou retire le sirop du loyer, dès qu'il est arrivé à ce point de consistance qu'une goutte placée entre le pouce et l'index s'étire en nn fil, quand on écarte les doigls. Il marque alors de 24 ^ 2^# de l'aréomètre de Baume. On le verse à l'instant dans un
réservoir, où il se refroidit , puis de lu dans des caisses en bois percées de plusieurs trous, que l'on bouche avec des chevilles de bois enveloppées de feuilles de maïs.
Au bout de vingt-quatre heures , on remue le sirop avec un mouveron , pour achever la cristallisation , qui est déjà commencée; au bout de quelques heures de repos, on débouche les trous du cuvier , afin de donner un écoulement au sirop non cristallise', qui est retenu au - dessus des ouviers y et on l'emballe dans des barriques pour l'expédier en Europe sons le nom de cassonade ou sucre brut.
Le sirop écoulé est renversé de nouveau dans des chaudières, évaporé encore une fois, soumis h des cristallisations successives, jusqu'à ce qu on ne puisse plus en obtenir de sucre. Cette quantité incristallisable prend le nom de mélasse , elle (orme pour ainsi dire les eaux mères de la cassonade. Nous reviendrons plus loin sur ses usages (Voy. Raffinage.)
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