La purification du sucre

Toutes les plantes vertes, comme les fruits et les légumes, produisent du sucre (sucrose) grâce à la photosynthèse : un processus naturel qui transforme la lumière du soleil en énergie. Le sucre granulé est obtenu à partir de la canne à sucre et des betteraves à sucre qui ont une teneur élevée en sucrose. Le produit final est exactement le même : le sucrose pur.  

• Le raffinage du sucre de canne. La canne à sucre est partiellement raffinée en sucre brut dans les raffineries situées à proximité des champs de canne à sucre, puis expédiés en gros par voie maritime dans des entrepôts du monde entier.
• Le traitement de la betterave à sucre. Les betteraves à sucre sont transportées à l'usine de traitement où elles subissent d'extraction et de purification.

Le raffinage du sucre de canne

Le sucre brut – Le sucre de canne est cultivé et récolté dans les régions tropicales. Après la récolte, il est partiellement raffiné en sucre brut dans des raffineries situées à proximité des champs de canne à sucre. Là, il est tout d’abord découpé en petits morceaux, puis broyé pour en extraire le jus. Le jus est clarifié en retirant la majorité de ses impuretés (les fibres decanne à sucre et la terre, par exemple). Cette solution riche en sucre est portée à ébullition jusqu’à l’obtention d’un sirop épais dans lequel de minuscules cristaux de sucre sont ajoutés. Ils deviendront des cristaux de sucre brut plus gros. Des centrifugeuses (installations similaires à une machine à laver) sont ensuite utilisées pour séparer les cristaux de sucre brut du sirop (mélasse). Les cristaux de sucre brut restants sont soit raffinés dans des raffineries locales ou, plus souvent, expédiés en gros par voie maritime dans des entrepôts du monde entier. Au Canada, les raffineries principales sont situées à Toronto, Vancouver et à Montréal.

À la raffinerie – Le sucre brut qui a été transporté par bateau est recouvert d’une fine couche de mélasse, de résidus de plantes et d’autres impuretés apparues au cours de l’expédition et lors de la manutention. Il doit donc faire l’objet d’une autre purification avant qu'il ne soit sans danger pour la consommation humaine.

La première étape consiste à enlever cette fine couche de mélasse et de matière résiduelle provenant des cristaux de sucre brut. On réalise cette étape en mélangeant le sucre brut dans du sirop chaud, puis en séparant le sucre brun (mélasse) du sucre dans des centrifugeuses qui tournent à grande vitesse (comme une machine à laver). Les cristaux nettoyés sont ensuite dissous dans l’eau et filtrés à l’aide d’une « passoire mécanique » pour enlever les particules plus grosses. Il en résulte un sirop pur et incolore composé de sucre et d’eau.

Le sirop de sucre est concentré par évaporation (ébullition sous vide); de nouveau, on ajoute de « minuscules » cristaux, ce qui permet de former de plus gros cristaux de sucre. Le sucre granulé est obtenu en extrayant ces cristaux du sirop en le passant dans des centrifugeuses.

Les cristaux sont séchés dans un tambour (un peu comme celui d’une sécheuse) et entreposés dans des silos. Avant de l’emballer, le sucre est passé dans une passoire métallique ayant des trous de diverses tailles. Cela permet de séparer les cristaux qui correspondent aux différentes variétés de sucre (p. ex., fin, superfin, en poudre).

Sous-produits du raffinage de la canne à sucre —Une grande partie de l’eau utilisée lors du raffinage de la canne à sucre contient encore du sucre; elle est donc renvoyée dans le système pour être réutilisée. La mélasse est recyclée dans le processus de raffinage de la canne à sucre en moyenne quatre fois pour lui enlever le plus de sucre possible. La mélasse est utilisée par les entreprises de distillation, de boulangerie et aux compagnies pharmaceutiques; elle peut également s’utiliser dans la fabrication des produits de la levure.

Le traitement de la betterave à sucre

La récolte —Les betteraves à sucre cultivées au Canada poussent et sont récoltées à Taber en Alberta, car elles nécessitent des températures plus froides. Les fanes et le sommet de la betterave sont enlevés après la récolte et les cultivateurs transportent les racines en bon état jusqu’à des postes d’entreposage. Les betteraves sont empilées à l’extérieur grâce à des équipements spécialisés où elles resteront pendant jusqu’à 175 jours avant leur traitement. Les betteraves sont ensuite transportées par camion à l’usine de traitement.

La préparation —Les betteraves sont transportées à l’usine dans une glissoire hydraulique. Avant de les laver, on enlève les cailloux et les mauvaises herbes. On coupe ensuite les racines des betteraves propres en petites sections que l’on appelle des cossettes qui sont envoyées au système d’extraction.

L’extraction et la purification —Les cossettes sont imbibées d’eau chaude pour enlever le sirop de sucre. Il est d’abord purifié en précipitant les impuretés à l’aide de chaux et de dioxyde de carbone dont on se débarrasse ensuite par filtrage.

Le jus purifié est concentré par ébullition sous vide pour enlever une grande partie de l’eau par évaporation, ce qui forme un épais sirop de sucre. Le sucre est cristallisé à partir de la solution concentrée. Puis, il passe dans des centrifugeuses pour séparer les cristaux de sucre purs du sirop. Les cristaux sont ensuite séchés et entreposés dans des silos jusqu’à être emballés ou expédiés en vrac aux clients.

Les sous-produits du traitement de la betterave à sucre —Comme la raffinage de la canne à sucre, une grande partie de l’eau utilisée lors du raffinage de la betterave à sucre contient encore du sucre; elle est donc renvoyée dans le système pour être réutilisée. La mélasse est recyclée dans le processus de raffinage de la betterave à sucre en moyenne quatre fois pour lui enlever le plus de sucre possible. La mélasse est utilisée par les entreprises de distillation, de boulangerie et les compagnies pharmaceutiques; elle peut également s’utiliser dans la fabrication des produits de la levure.

Une grande partie des matériaux issus de la production de la sucre à betterave sont recyclés et réutilisés. Les fanes et sommets sont enlevés après la récolte pour servir d’alimentation au bétail. Les résidus de betterave à sucre (« la pulpe ») sont utilisés pour produire des aliments très nutritifs pour les animaux après y avoir ajouté de la mélasse; ils peuvent autrement être retraités pour en faire des fibres et d’autres produits.

Pour plus d'informations, les ressources supplementaires incluent : 

• « Sur le sucre » par Lantic Inc. (Lantic Sugar and Rogers Sugar)
• Infographie - Le sucre : Du champ à la table 
• Clips sur les sucre - Le sucre : De la plante à l'aliment