Extraction Du Sucre de Betterave

Projet de recherche: Rapport final

EXTRACTION DU SUCRE DE BETTERAVE

Par: Alfa ARZATE

Saint-Norbert dArthabaska, 27 Octobre 2005

Sige Social3600, boul Casavant OuestSain-Hyacinthe, QubecJ2S 8E3Tlphone : 450.773.1105Tlcopieur : 450.773.8461

Station Exprimentale142, Rang LainesseSaint-Norbert, QubecG0P 1B0Tlphone : 819.369 4002Tlcopieur : 819.369.9589

Centre de recherche, de dveloppement et de transfert technologique en acriculture (Le Centre ACER Inc.) Page i

TABLE DES MATIRES

Table des matires ....

Liste des tableaux.......

Liste des figures......

INTRODUCTION....

L'HISTORIQUE DU SUCRE DE BETTERAVE.....

LA BETTERAVE SUCRIRE....

LES OPRATIONS PRLIMINAIRES L'EXTRACTION...

LE PROCD D'EXTRACTION.......

LES PARAMTRES DE CONTRLE DU PROCD.....

SURVOL DE LA RECHERCHE DANS LE DOMAINE.....

GLOSSAIRE....

BIBLIOGRAPHIE.

RFRENCES LECTRONIQUES.

i

ii

iii

1

3

6

9

11

31

33

35

37

40

Centre de recherche, de dveloppement et de transfert technologique en acriculture (Le Centre ACER Inc.) Page ii

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Composition moyenne de la betterave sucrire (Pennington et Baker,

1990).. 7

Tableau 2 : Teneur en sucre des produits obtenus partir de la betterave sucrire

(Pennington et Baker, 1990)...... 8

Tableau 3 : Principaux paramtres du prchaulage et du chaulage (McGinnis, 1951). 23

Tableau 4 : Valeurs de la pression de vapeur utilises dans latelier dvaporation

(McGinnis, 1951).. 27

Tableau 5 : Composition du sucre blanc [7]. 29

Tableau 6 : Composition de la vergeoise brune [7]. 30

Centre de recherche, de dveloppement et de transfert technologique en acriculture (Le Centre ACER Inc.) Page iii

LISTE DES FIGURES

Figure 1:Betterave sucrire ( Beta vulgaris ) : a) racine, b) sillon saccharifre,

c) collet et d) feuilles [4].. 6

Figure 2 : Approvisionnement des betteraves (copyrigh@alcosuisse). 9

Figure 3 : Schma de procd pour lextraction du sucre de betterave... 12

Figure 4 : Cossettes [5]. 11

Figure 5 : Diffuseur horizontal tube tournant [6] 15

Figure 6 : Installation pour lpuration du jus de betterave [7] 22

Figure 7 : Filtre tambour rotatif [6] 24

Figure 8 : vaporateur [7]. 26

Figure 9 : Chaudire cuire [6]... 27

Centre de recherche, de dveloppement et de transfert technologique en acriculture (Le Centre ACER Inc.) Page 1

INTRODUCTION

La betterave sucrire ( Beta vulgaris ) est un lgume-racine bisannuel principalement cultiv

dans les climats temprs de lAmrique du Nord, de lAsie et de lEurope. Au XVIIIime sicle, la

betterave sucrire a t adopte en remplacement de la canne sucre. En effet, elle contient

jusqu 16 % de saccharose dans ses racines blanches, dont 80 % peut tre extrait par un

processus industriel.

Ds la fin du XVIime sicle, Olivier de Serres remarqua la forte teneur en sucre de la betterave,

puis un sicle et demi plus tard, Andreas Marggraf tudia les possibilits dextraction. Grce

aux efforts dAchard, lve de Marggraf, la premire sucrerie a ouvert ses portes en 1803 en

Europe. La conjugaison du lancement de cette premire sucrerie et du Blocus continental sur le

sucre de canne instaur par Napolon 1er va entraner lexplosion de la production de sucre de

betterave en Europe. De cette faon, du sucre tait produit en utilisant une plante cultive sur

place. La vritable industrie de sucre de betterave nat quand Delessert, raffineur Passy,

parvient fabriquer le premier pain de sucre de faon contrle.

Le sucre emmagasin dans la racine de la betterave est extrait en isolant le saccharose des

autres composants de la plante. tape par tape, les composants non-sucrs sont limins :

lavage et dcoupage des betteraves en petits morceaux; extraction, puration et vaporation du

jus de betterave; cristallisation du jus concentr, malaxage et essorage du sucre. Le cur du

procd dextraction du sucre est lvaporation. Celle-ci fait le lien entre la concentration du jus

faible teneur en sucre et la cristallisation du sirop une teneur en sucre leve.

Lindustrie du sucre de betterave est gnralement considre comme un secteur mr reposant

sur les principes de base dvelopps au XIXime sicle. Cette industrie a rcemment prouv

une quantit remarquable de changements, y compris des dveloppements technologiques.

Lconomie dnergie a toujours t un point cl dans lavancement de la technologie. De plus,

leffet des oprations dans la sucrerie sur lenvironnement a certainement influenc lutilisation

de nouvelles et diverses technologies. La rduction du volume deaux uses, la conversion du

procd temps diffr vers un procd en continu et laccroissement de lextraction de

saccharose sont la base de ces changements technologiques.


Le procd dextraction du sucre de betterave est traditionnellement vu comme une tche

lourde qui demande beaucoup dnergie et qui prsente des risques environnementaux. En

mme temps, lindustrie en gnral est perue comme tant conservatrice par rapport au

dveloppement technologique. Le dveloppement et lchange de technologie avec dautres

industries a cependant permis dimporter de nouveaux procds et mthodes afin doptimiser le

procd et datteindre une qualit suprieure du produit final.

Dans cette revue de littrature, un bref historique du sucre de betterave est prsent. Puis, les

oprations prliminaires lextraction sont dcrites, ainsi que chacune des oprations du

procd dextraction. Les paramtres de contrle du procd et un survol de la recherche dans

le domaine sont aussi abords. Ce document a t rdig dans le but de prsenter le procd

de base de lextraction du sucre partir de la betterave, ainsi que les axes de recherche dans le

secteur.

Linformation prsente dans ce document a t principalement tire douvrages de rfrence

de McGinnis (1951) et de Pennington et Baker (1990). De plus, plusieurs documents ont t

reprs et cits seulement titre dexemple afin dintroduire les rcents axes de recherche dans

le domaine.


HISTORIQUE DU SUCRE DE BETTERAVE

Au XVIIime sicle, lorsque Olivier de Serres a crit dans son livre intitul Le thtre dagriculture

et mesnage des champs : La racine de la betterave, lorsque broye, produit un jus semblable

au sirop de sucre, tellement beau voir pour sa vermeille couleur prsentait le premier indice

montrant que le jus de betterave contenait du sucre.

Un sicle et demi plus tard, en 1747, Andreas Marggraf apporte la premire preuve vritable au

sujet du sucre contenu dans la betterave. Il parvient extraire le sucre partir des tranches

minces de betterave, en utilisant lalcool et en favorisant la cristallisation dans une fiole au repos

o les cristaux sont rcuprs aprs plusieurs semaines. Marggraf montre ainsi que la

betterave sucrire contient du sucre vritable, parfaitement identique celui que lon connat de

la canne sucre. Il valuait 5 % le taux de sucre contenu dans la betterave. Aucune utilisation

na t faite de cette dcouverte jusquen 1799 quand Franz Karl Achard, lve de Marggraf,

entreprend un projet exprimental pour la culture de la betterave et la production de sucre.

En 1802, Achard met cette dcouverte au profit de lAcadmie prussienne. Son initiative

dbouche sur la mise en fonctionnement, Krnen-sur-Oder en Silsie en 1803, de la premire

fabrique de sucre de betterave au monde. La production artisanale permet de traiter 70 kg de

betteraves par jour et dobtenir ainsi 1,36 kg de sucre par chaque 45,35 kg de betterave. Malgr

la faible efficacit du procd et les pertes de sucre leves, les usines fonctionnaient plein

rgime grce au prix lev du sucre de canne rgnant ce moment-l.

LInstitut franais, intress cette application, value la faisabilit du projet et en conclut que

la fabrication de sucre chelle commerciale est tout fait possible. Deux petites sucreries

sont mises en fonctionnement dans la rgion parisienne. Le succs atteint par ces sucreries fut

de courte dure. Faute de connaissances techniques suffisantes de la part de leurs fondateurs,

elles durent fermer. Les Franais perdent ainsi lintrt sur cette exploitation et consacrent leur

attention lobtention de sucre partir du raisin.

La vraie pousse pour le dveloppement grande chelle de lindustrie du sucre de betterave

est venue avec les guerres napoloniennes et le blocus continental en 1806. Puisque le seul

sucre disponible pour la majorit des pays europens venait des plantations de canne des


colonies tropicales, lors de la fermeture des ports dEurope, un srieux manque de sucre sest

produit donnant lieu une nouvelle opportunit pour le sucre de betterave.

Le succs obtenu par Benjamin Delessert, qui de sa propre initiative construit une petite usine

sucre de betterave Passy, fait revivre lintrt des Franais pour le sucre de betterave. En

effet, en 1811, Delessert russit produire des cristaux de sucre de bonne qualit. Dans la

mme anne, pour compenser la pnurie de sucre de canne, Napolon signe un dcret afin de

cder 70 000 acres de terre pour la culture de la betterave et la construction de six stations

exprimentales pour la production de sucre. Une quarantaine de sucreries tait en opration

une anne aprs le dcret.

Lorsque le blocage anglais fut lev, lindustrie du sucre de betterave connt des hauts et des

bas, seffondrant quand le sucre de canne des colonies inonda de nouveau le march

europen. Un grand nombre de sucreries ferment leurs portes aprs avoir subi dimportantes

pertes. Une anne aprs Waterloo, seulement deux sucreries continuent fonctionner.

Cependant, ces quelques annes de grce ont dmontr que le sucre de betterave avait une

place importante dans lagriculture.

Avec les annes, la manufacture du sucre de betterave a subi des amliorations qui lui ont

permis de se repositionner et mme dtre comptitif face au sucre tropical. Labolition de

lesclavage, en 1848, engendre une forte hausse du prix du sucre de canne et une diminution

de sa production. Les betteraviers en profitent. Dautant que les sucreries amliorent

progressivement leurs rendements grce la construction de grosses units de production.

Tout au long du XIXime sicle, en Europe, lindustrie du sucre de betterave a continu sur la

voie du progrs. Les plus importants ouvrages sur lagriculture et la technologie de la production

de sucre de betterave ont t crits ce moment-l, par exemple : Chimie applique

lagriculture (1823) et le Manual of the art of making and refining sugar from beets (1836) traduit

du franais. En mme temps, cette industrie se fortifiait grce aux amliorations, inventions et

nouveaux dveloppements qui ont eu lieu, gnrant ainsi des changements dans la

technologie :

- Dcoloration du sirop de sucre de betterave laide du charbon animal (ds 1812),

- Conception de la presse surface filtrante pour lextraction du jus de betterave (1836),

- Utilisation de la chaux et de lanhydride carbonique pour la purification du jus (1840),


- Mise sur pied des vaporateurs multiple-effet dj utiliss dans lextraction du sucre de

canne (1843),

- Utilisation de la centrifugation pour sparer les cristaux de la masse-cuite (1844),

- Utilisation de la diffusion en batterie (1863),

- Utilisation courante de lautoclave vide (1870),

- Prsentation de la dynamique de la cristallisation propose par G. Z. Wulff (1884).

En Amrique, les textes des explorateurs espagnols montrent que bien avant la production

dAchard (1802), les autochtones de la Californie produisaient des sucreries et du sucre de

mlasse partir de vgtaux. En 1838, la premire usine a t mise en fonctionnement dans

ltat de Massachussetts par David Lee Child. Ce projet fut un chec et lusine cessa de

fonctionner en 1840. Suite plusieurs tentatives dexploitation de sucreries, linstallation dune

sucrerie en Californie (1888) devint finalement un grand succs. partir de ce moment, la

vitesse de croissance des sucreries aux tats-Unis fut constante.

Au Canada, la premire usine de sucre de betterave a t mise en fonctionnement au Qubec

en 1880. Dautres compagnie telles que The Pioneer Sugar Company, La Compagnie de sucre

de betterave de la Valle du Richelieu et lUnion franco-canadienne ont vu le jour dans la

dernire dcennie du XIXime sicle. Suite de nombreuses recherches exprimentales, y

comprise celle du gouvernement fdral, des usines sont ouvertes au Qubec, en Ontario, au

Manitoba et en Alberta. De nos jours, la seule province productrice de sucre de betterave

depuis 1997 est lAlberta, o se trouve la seul usine de transformation de la betterave sucrire

du Canada [1].

Dans le monde, la culture de betterave sucrire occupe environ 7 millions dhectares, surtout en

Europe du Nord et aux tats-Unis. En 2004, la production mondiale de betterave sucrire tait

de 208,85 millions de tonnes [2]. La France est le premier producteur mondial de sucre de

betterave devant les tats-Unis et lAllemagne. lheure actuelle, la betterave sucrire fournit

environ 26 % de la production mondiale de sucre [3].


LA BETTERAVE SUCRIRE

La betterave sucrire ( Beta vulgaris ) appartient, comme les pinards et la bette, la famille

des chnopodiaces ( Figure 1 [4] ). Les varits de betterave sucrire cultives

actuellement sont issues de la betterave de Silsie slectionne la fin du XVIIIime sicle par le

chimiste allemand Achard. Ces varits contiennent entre 15 % et 20 % de sucre, alors que la

Blanche de Silsie , dont elles sont issues n'en contenait que 7 %. Cette amlioration

significative est le fruit d'une slection rigoureuse des plantes.

La betterave sucrire prfre un climat tempr, des terres riches, profondes et humides. Ses

graines sont semes au printemps, aprs les geles, de mi-mars fin avril. Assez fragile, la

betterave sucrire a besoin de traitements contre les maladies. Sa rcolte commence en

automne, fin septembre, et doit tre termine en dcembre, avant les grands froids.

La betterave sucrire possde un cycle de deux ans. Le processus de fabrication du sucre a

lieu pendant la premire anne. la fin de cette priode, les rserves en sucre sont maximales;

la rcolte est donc faite ce moment-l. Pendant la seconde anne, la plante se reproduit. Elle

puise alors dans ses rserves de sucre pour produire une hampe florale qui volue en fruits et

graines afin de poursuivre son cycle vgtatif.

Le sucre labor au niveau des feuilles par la photosynthse est emmagasin sous forme de

saccharose dans la racine. Cette racine est de forme conique, parcourue par deux sillons et

possde un collet plat. La racine est presque compltement enfouie dans le sol. En fin de

croissance, elle mesure de 15 35 cm de long et jusqu 15 % 20 % de son poids est

constitu de sucre, surtout contenu dans sa partie la plus renfle. Ainsi, la teneur en sucre et sa

puret dans les feuilles est trs faible, tandis que la racine mature contient une teneur leve de

sucre dune grande puret. Le collet, zone de transition entre la racine et les feuilles, contient

certaines des substances de ces deux parties : nutriments, sucre et composants non-sucrs

similaires ceux retrouvs dans les feuilles. Le sucre dans le collet est donc plus coteux

extraire.


Le sucre est rparti ingalement dans la racine. De faon gnrale, des diffrences denviron

5,5 % et de 11 % pour le contenu en sucre et la puret respectivement, peuvent tre

remarques selon diffrentes sections de la racine. D la physiologie du noyau et de la peau

de la betterave, la quantit et puret de sucre sont infrieures dans ces parties. Des protines,

pectines, minraux (potassium et sodium), acides organiques, etc. constituent les composants

non-sucrs. Tel quindiqu au Tableau 1, la betterave rcemment rcolte contient 75,9 %

deau, 2,6 % de composants non-sucrs, 16,0 % de sucre et 5,5 % de pulpe. La pulpe est

compose de cellulose insoluble, dhmicellulose et de pectine.

Tableau 1 : Composition moyenne de la betterave sucrire (Pennington et Baker, 1990).

COMPOSANT TENEUR (%)

Eau 75,9

Non-sucrs 2,6

Sucre 16,0

Pulpe 5,5

Total 100,0

La production de sucre blanc correspond 83,1 % du contenu en sucre dans la betterave

sucrire. On en perd environ 12,5 % dans la mlasse. On note aussi dautres pertes, telles que

le sucre restant dans la pulpe aprs lextraction, dans le tourteau de chaux aprs le lavage et

dans les filtres rotatifs sous vide. Des pertes sont galement dues laction bactrienne, au

renversement de liquides tout au long du procd, linversion du sucre et la caramlisation

du sucre par exposition aux surfaces chaudes dans le procd.


Les produits drivs de la betterave sucrire sont la pulpe, partie tendre et riche en lments

nutritifs qui sert lalimentation animale; les feuilles, qui servent fabriquer de lengrais pour les

champs; la mlasse, rsidu sirupeux de la cristallisation qui sert, entre autres, fabriquer la

levure de boulangerie et lalcool qui sert dans des produits mnagers, chimiques ou carburant.

Tableau 2 : Teneur en sucre des produits obtenus partir de la betterave sucrire

(Pennington et Baker, 1990).

PRODUIT DRIV TENEUR EN SUCRE(kg de sucre/tonne betterave)

Sucre blanc 120,64

Mlasse 18,14

Pulpe n.d.

Autres 6,34

Total 145,12


LES OPRATIONS PRLIMINAIRES LEXTRACTION

Afin de conserver leur richesse en sucre, les betteraves doivent tre transformes rapidement,

car une fois extraites du sol leur teneur en sucre diminue rapidement. Cest pour cette raison

que les sucreries sont implantes proximit des zones de culture, dans un rayon de 30 km en

moyenne. Ds leur rcolte, les betteraves passent travers diffrentes tapes avant de se

rendre la sucrerie.

Une srie de machines automatiques effeuillent, dcollent, arrachent, alignent et chargent les

betteraves dans les camions ou dans les wagons de train qui les transportent la sucrerie

(Figure 2). Les betteraves peuvent aussi tre entasses au bord de la route pour tre

transportes plus tard. Chaque camion ou wagon charg est pes et plusieurs chantillons y

sont prlevs pour valuer la masse de terre qui adhre aux racines, ce qui est appel tare-

terre. Les chantillons permettent aussi de quantifier la portion de sucre contenue dans la

betterave. La mesure saccharimtrique est effectue sur un filtrat rsultant de la digestion

aqueuse de rpure de betteraves.

Figure 2 : Approvisionnement des betteraves (copyright @ alcosuisse).


la sucrerie, les betteraves sont empiles lextrieur o les impurets des champs sont

enleves laide des grilles mtalliques. Lentreposage des betteraves dpend du pays

(conditions climatiques) et de sa production. Les betteraves peuvent donc tre transformes

dans les 48 heures suivant leur rcolte ou tre entreposes (surplus) pendant une priode de

80 160 jours, dpendant de la temprature hivernale. Les betteraves sont donc empiles en

tas (55 61 m de largeur et 6 7 m de hauteur) pour leur entreposage la sucrerie.

Pendant lentreposage, la betterave subit une perte de sucre due sa respiration (200 400 g

de sucre/tonne de betterave par jour). Cette perte dpend du temps dentreposage, de la

temprature de la racine et de la varit de betterave. La temprature doit donc tre maintenue

lgrement au-dessus du point de conglation afin de rduire la respiration de la plante et en

consquence la fermentation et lchauffement du silo, ce qui induit une plus grande difficult

dextraction du sucre en usine. De plus, le gel et le dgel du silo favorisent la dgradation de la

betterave facilement identifiable par une coloration noire. Ces dgradations produisent, par

exemple, des polysaccharides tels que les dextranes ou les lvanes qui rendront les tapes de

purification et de filtration plus difficile. Les matires azotes sont aussi transformes avec

hydrolyse des protines en acides amins. Ce taux dazote soluble supplmentaire diminue la

puret des jus, et par la mme augmente la perte en saccharose (chaque composante non-

sucre entrane une quantit donne de saccharose dans la mlasse).

Les betteraves sont ensuite achemines dans un lavoir o elles sont dabord brasses par des

pales afin de les dbarrasser de la terre, de lherbe et des pierres. La queue et des petits

morceaux de betterave, qui contiennent une grande quantit de sucre, sont spars du restant

pour aprs tre mlangs avec la pulpe de betterave. Le lavage leau laide de buses

haute pression permet, par la suite, denlever aussi les bactries thermophiles et productrices

de gaz.


LE PROCD DEXTRACTION

Le sucre de la betterave sobtient au terme dun travail dextraction. Il sagit disoler le

saccharose en liminant, par tapes, les autres composants de la betterave. Pour retirer le

sucre des cellules vgtales, il faut le sparer des impurets et liminer leau dans laquelle le

sucre est dissous. Au terme de ces oprations, le sucre est successivement extrait, purifi,

concentr et cristallis sans aucune altration ni transformation chimique.

Le procd dextraction de sucre comprend principalement les oprations unitaires suivantes

(voir le schma de procd la Figure 3) :

1. Extraction ( Diffusion )

2. puration

3. vaporation

4. Cristallisation

Le pressage et le schage de la pulpe de betterave, ainsi que la rcupration du sucre partir

de la mlasse peuvent tre considrs comme des tapes complmentaires du procd.

Les betteraves propres sont envoyes dans des coupe-racines qui les dcoupe en

cossettes avec une forme fatire pour viter que les morceaux ne se collent les uns aux

autres dans le diffuseur ( Figure 4 [5] ). Les cossettes mesurant environ 0,9 1,3 mm

dpaisseur et de 5 6 cm de longueur assurent une surface maximale pour lextraction du jus

par diffusion.

partir dici, on procde alors dune faon semblable celle utilise pour lextraction du sucre

de la canne. Chacune des tapes prsentes au schma de procd la Figure 3 sont dcrites

ci-dessous :


Pulpe

Vergeoise

Sirop-mre

DCOUPAGE

EXTRACTION

PRCHAULAGE

CHAULAGE

2ime CARBONATATION

1ire CARBONATATION

VAPORATION

Betteraves

CRISTALLISATION

ESSORAGE

SCHAGE

TAMISSAGE

Sucre blanc

Mlasse

RECRISTALLISATION

ESSORAGE

SCHAGE

eau

Eau sucre

Lait de saccharate

chaux

vapeur

Tourteau

PURIFICATION

eau

cristaux de sucre

Figure 3 : Schma de procd pour lextraction de sucre de betterave.


1. EXTRACTION ( Diffusion )

1.1. But de lopration

Dans cette opration, le sucre est extrait des cossettes par diffusion en utilisant de leau chaude

(solvant) tout en limitant le transfert des impurets dans le jus. Le phnomne de diffusion est

bas sur le mouvement des molcules dune rgion concentration leve (sucre emmagasin

dans le tissu cellulaire de la betterave) vers une autre faible concentration (eau chaude).

1.2. Processus de diffusion du sucre

La betterave est forme dune multitude de cellules constitues :

- dune paroi cellulaire faite de cellulose, dhmicellulose et de produits pectiques (acide

pectique, protopectine, pectinates, pectates, etc.) servant contrler le transfert des

solutions entre lintrieur et lextrieur de la cellule selon les besoins du protoplasme

cellulaire. Cette paroi est totalement permable;

- dun ectoplasme, membrane semi-permable, qui ne laisse pratiquement passer que de

leau;

- dun cytoplasme compos de matire protique trs complexe;

- dun noyau qui joue un rle important dans la multiplication cellulaire;

- dune vacuole remplie de jus cellulaire. Ce jus est une solution impure qui contient 12 %

20 % de saccharose, 6 % 8 % de composants non-sucrs et 72 % 80 % deau. Les

composants non-sucrs sont de matires minrales, de sels mixtes, de matires organiques

azotes et non azotes.

Pour que la production de sucre pur soit possible avec un rendement acceptable, il est

important, ds ltape dextraction, de rduire la quantit dimpurets contenues dans le jus

extrait. Le broyage ou pressage des betteraves nest donc pas le mode qui convient.

Lorsque les cossettes sont plonges dans de leau chaude, la membrane ectoplasmique est

dnaturalise. Elle perd son pouvoir de rgulation et agit simplement en tant que membrane

semi-permable empchant ainsi la diffusion des soluts. Le protoplasme meurt par laction de

la chaleur (environ 55 C) et se rassemble au centre de la cellule, tandis que la vacuole prend


sa place au contact de la membrane cellulosique. Comme cette dernire est totalement

permable, les vacuoles forment, dune cellule lautre, un milieu continu riche en sucre.

Puisque lobjectif de la diffusion est dextraire seulement le sucre, la cration dune membrane

naturelle, permettant la sparation des albumines et autres molcules collodales du sucre,

constitue une partie fondamentale de cette opration. Cette membrane est btie grce la

dnaturalisation de la membrane ectoplasmique sous laction de la chaleur. En dessous de 70

85 C, le chauffage semble ne pas abmer la paroi des cellules, mais le chauffage prolong

une temprature plus leve gnre des dommages la membrane et au processus de

peptisation, entranant ainsi lentire perte de la rigidit de la cossette.

Dans lopration dextraction, le sucre et dautres substances cristallines diffusent dabord vers

lextrieur des cellules o leur concentration est nulle ou faible. Puisque les molcules sont

spares en fonction de leur taille lors de leur passage travers la membrane ectoplasmique,

la diffusion peut tre considre comme un processus de dialyse. De mme, leau se rpand

dans les cellules en traversant la paroi cellulaire et dilue peu peu la solution de sucre

contenue dans la vacuole (processus dosmose). La pression de diffusion du sucre est ainsi

rduite et son taux de diffusion est ralenti. Lors de lextraction du sucre, les deux processus, la

dialyse et losmose, se produisent.

Si losmose se produit plus rapidement que la dialyse, la cellule, en absorbant un excs deau,

peut se casser et librer une partie de la matire collodale ou albumineuse, ou exploser

permettant ainsi la sortie de toutes les substances en mme temps que le sucre. Si les cellules

sont crases ou leur paroi casse, leur contenu sera vid, entranant ainsi lobtention dun jus

de puret infrieure. Losmose peut donc compromettre lextraction du sucre.

Le jus obtenu de lextraction est une solution acide de sucre (pH ~ 6) et des composants non

sucrs. Ce jus contient de 10 % 15 % de sucre, ce qui correspond environ 98 % du sucre

des cossettes. Certains de ces composants peuvent tre ltat collodal, tel quel les protines

vgtales, pectines et saponines. Le jus qui na pas t en contact avec l'air est presque

incolore, mais aprs qu'il ait t expos l'air pendant quelques minutes, sa couleur tourne au

noir violac. Ce changement est probablement d une raction doxydation et la prsence

denzymes dans le jus.


1.3. Description de lopration

Suite au dcoupage, les cossettes sont immdiatement charges dans le diffuseur (en temps

diffr ou en continu). Le diffuseur est compos dune srie de cellules, en gnral de 12 24,

orientes en ligne droite ou en cercle. Leau chaude circule en sens inverse des cossettes et

senrichit peu peu de leur sucre. De cette faon, le sucre et une petite quantit dimpurets

sont extraits. Des cylindres horizontaux, des cylindres inclines (avec deux vis tournant en sens

inverse), des cylindres compartiments tournants et des tours cylindriques verticales sont

utiliss en tant que diffuseurs ( Figure 5 [6] ).

Afin dacclrer la vitesse dextraction, le jus est chauff lorsquil est transport entre les

cellules. La temprature maximale est limite par la dsintgration et la peptisation des cellules

de la betterave, lesquelles ont lieu des tempratures au-dessous de 80 C dpendant des

conditions dentre des cossettes. Le jus sucr ainsi obtenu est recueilli lune des extrmits,

quantifi et immdiatement pomp travers des changeurs de chaleur afin datteindre une

temprature de 85 C avant de passer lopration dpuration.

Les cossettes puises, contenant environ 92 % dhumidit, sont dcharges par le fond du

diffuseur et envoyes la presse pour tre valorises. La pulpe obtenue par pressage,

contenant 76 % dhumidit, est ensuite sche lair ambiant ou dans un schoir tambour

tournant jusqu 10 % dhumidit. Ce sous-produit est utilis pour prparer la nourriture

animale. Le jus obtenu lors du pressage peut tre rinject dans le diffuseur, pratique surtout

utilise en Europe.

Les composants non-sucrs ne sont pas dsirs dans le jus, car ils rendent difficile la

purification et augmentent son cot. Ils augmentent aussi la perte de sucre dans la mlasse. La

prsence de ces composants rend trs difficile la concentration du jus et diminue la vitesse de

cristallisation du sucre, rendant ainsi lopration coteuse et difficile. Tous les efforts sont donc

mis pour faire une extraction haute puret et concentration avec un minimum de pertes de

sucre, tout en conservant une vitesse dopration leve.

Leau utilise pour lextraction doit tre libre de matriaux en suspension et avoir une faible

alcalinit. Les matires organiques et non-organiques solubles contenues en grande quantit

dans leau seront retenues dans le jus et rendront difficile la purification. Si leau est

suffisamment alcaline pour neutraliser lacidit naturelle du jus, des parties de tissu de la

betterave seront dissoutes, et un jus trs fonc sera produit.


2. PURATION

2.1. But de lopration

Le but principal de lpuration est de sparer les composants non-sucrs du jus de diffusion (jus

sucr) par prcipitation, puis par sdimentation ou filtration. Ainsi, il est usuel dpurer le jus par

chaulage (ajout de la chaux CaO) et carbonatations successives (ajout danhydride

carbonique CO2).

2.2. Chaulage et carbonatation

La purification du jus sucr comprend quatre oprations partielles fondamentales qui ne sont

pas toujours clairement identifies dans le procd industriel. Elles ont lieu trs souvent

simultanment, ou sont en partie supprimes, ou mme apparemment nont pas lieu du tout. En

ralit, elles se droulent souvent les unes aprs les autres. Ces oprations sont les suivantes :

Prchaulage

Chaulage (appel aussi dfcation)

Premire carbonatation

Deuxime carbonatation

Le chaulage a lieu en deux temps afin de rduire la quantit de chaux utilise tout en

maintenant une efficacit maximale. Une fois dissoute, la chaux commence immdiatement

ragir en prsence des composants non-sucrs. Les ractions qui ont lieu sont principalement

de deux types :

Ractions induites directement par la prsence des ions calcium (Ca2+) qui ragissent avec

des composs du jus

Ractions induites par lion hydroxyde de la chaux


Le prchaulage correspond une tape dalcalinisation progressive du jus sucr afin deraliser les tapes de :

Prcipitation slective des impurets : lion calcium assure la dissociation de certains acides

organiques en formant avec leurs anions des sels de calcium (CaX2) dont certains sont

insolubles et prcipitent. Les acides qui prcipitent le mieux sont les acides oxalique, oxy-

citrique, citrique, tartrique et phosphorique. La quantit de base (OOH, NaOH) qui apparat

en solution aprs prcipitation, est quivalente la quantit danions qui prcipitent avec le

calcium. Dautres acides organiques, tels que les acides amins et la btane ne prcipitent

pas avec la chaux et restent en solution. Ces sels sont particulirement nuisibles, car ils

augmentent le sucre-mlasse et rendent la cristallisation plus difficile.

Coagulation et floculation des protines et saponines : lion calcium induit galement des

ractions de coagulation des protines, des saponines responsables du moussage et de

matires colorantes du jus de diffusion. Le jus pur na plus la coloration noir violac et ne

mousse plus. Les ractions mises en jeu lors de la floculation sont complexes et encore mal

connues.

Le chaulage inclut des ractions entre la chaux et les composants non-sucrs qui ne donnentpas de prcipits. Lion hydroxyde de la chaux neutralise les acides libres du jus de diffusion. Il

provoque aussi des ractions avec les sels daluminium, de fer et de magnsium qui prcipitent

sous forme dhydroxydes. Lexcs de chaux gnre toute une srie de ractions de

dcomposition sous linfluence de lion hydroxyde qui joue le rle de catalyseur :

Dcomposition des sels dammonium

Dcomposition des amides avec dgagement dammoniac gnrant une rduction de pH et

la formation de sels de calcium solubles

Dcomposition du sucre inverti avec formation dacides lactiques, glucique, saccharinique et

humique. Seuls les acides saccharinique et humique donnent un prcipit avec la chaux, les

autres forment des sels solubles. La solution acquiert alors une coloration jaune orang

Saponification des matires grasses et prcipitation sous forme de sels de calcium

Mise en solution de lhmicellulose

En milieu faiblement alcalin, prcipitation de la pectine (ou acide pectinique) sous forme de

pectinate de calcium


En excs de chaux, saponification des pectines en alcool mthylique et acide pectique. Ce

dernier donne avec le calcium un pectate de calcium qui est glatineux et filtre mal.

Toutes ces ractions sont molculaires, de type organique, et ont besoin dun temps spcifique

pour leur accomplissement. Le dveloppement de la raction, ainsi que sa vitesse dpendent

de la concentration de la chaux en solution et de la temprature. Les ractions ont lieu au

complet dans le jus chaul chaud.

Aprs le chaulage, quand toutes les ractions possibles entre la chaux et les composants non-

sucrs ont eu lieu, la carbonatation, troisime opration, dbute. La carbonatation vise prcipiter l'excs de la chaux se retrouvant dans le jus laide de lanhydride carbonique. Il est

conseill de procder en deux tapes : premire et deuxime carbonatations.

Le but principal de la premire carbonatation est de prcipiter l'excs de la chaux sous formede CaC03 et daugmenter l'alcalinit du jus. Sur les prcipits naissants, les matires colores

vont sadsorber. Il sagit des produits de dgradation alcaline des hexoses (PDAH) et des

colorants provenant de la dcomposition du sucre inverti. Pour viter la redissolution des

impurets, le jus doit avoir une lgre alcalinit excdentaire qui ne dpasse pas le pH du

prchaulage (maximum de floculation).

La deuxime carbonatation permet de faire le dchaulage final du jus. Le jus est spar duprcipit, puis davantage carbonat afin de neutraliser lexcs de chaux de la premire

carbonatation et de prcipiter les cations Ca2+ des sels de chaux solubles sous forme de

carbonate de calcium. lissu de cette seconde carbonatation, environ 1/3 des impurets est

limin et un jus clair est rcupr par filtration.

2.3. Substances importantes prsentes lors de lpuration

Eau Le rle principal de leau contenue dans le jus (80 % 85 %) est dagir en tant quesolvant, facilitant ainsi lhydratation et la dissociation lectrique.

Saccharose Du point de vue chimique, le saccharose est plutt instable. Il est facilementhydrat en glucose et en fructose, particulirement dans des milieux acides ou basiques. Dans

un milieu trs alcalin et sous laction de la chaleur, conditions trouves dans les vaporateurs et

les autoclaves vide, il peut former de l'acide oxalique, et avoir ainsi comme consquence la

formation d'oxalate de calcium. Le saccharose contient un grand nombre de groupes

hydrophiles (OH) qui le rendent facilement soluble. Ces groupes peuvent tre estrifis et


former des sucrocarbonates pendant la carbonatation des jus chauls. Ils peuvent aussi se

dissocier, de sorte que le saccharose se comportant comme un acide polybasique dans les

solutions alcalines, puisse former diffrents sels, ou des saccharates.

Glucose et fructose Ces monosaccharides sont plus ractifs que le saccharose. Ils sontdavantage dtruits, cest pourquoi il nen reste que des traces, mme si de grandes quantits

de saccharose ont t inverses. Ils sont facilement oxyds, car ils contiennent les groupes CO

et COH (sucres rducteurs). Dans un milieu alcalin chaud, ils se dcomposent en acides et en

produits colors, tels les PDAH. Leurs groupes carbonyles peuvent ragir avec les groupes

amino des acides amins, via la raction de Maillard, ayant pour rsultat des produits trs

colors et le dgagement de CO2 (parfois observ lorsque les produits faible puret

moussent).

Raffinose Ce sucre est non-ractif et se retrouve dans la mlasse. Il est fortement dextrogyreet sa prsence peut fausser la puret du produit. Sa prsence influence de mme la forme des

cristaux du saccharose.

Acides avec des sels de chaux solubles Du point de vue de la purification du jus, cesacides ne sont pas importants.

Acides avec des sels de chaux insolubles On retrouve dans ce groupe les acidessulfurique, phosphorique, oxalique, tartrique et citrique. De plus, les sels de potassium et de

sodium, qui confrent une alcalinit naturelle au milieu, jouent un rle trs important dans la

prcipitation du calcium des sels de chaux solubles lors de la deuxime carbonatation.

L'alcalinit naturelle a, cependant, un effet dfavorable sur le prchaulage ou la prcipitation

des protines, car elle gnre un pH lev mme une basse concentration de carbonate de

calcium. Ceci mne donc une alcalinit finale leve dans la premire carbonatation.

Acides amins Ces acides (principalement glutamique et aspartique) semblent avoir unesrie deffets indsirables. Lors du prchaulage, ils peptisent les prcipits de protines-chaux

et rendent le prchaulage moins complet. Ils sont des solutions tampons trs efficaces et

rduisent le pH du jus lors de la deuxime carbonatation, entranant ainsi un chaulage moins

efficace. Les groupes CO des sucres rducteurs ragissent avec les groupes amino des acides

amins en produisant des produits colors foncs selon la raction de Maillard. Ils sont

melassigenic , ces substances retiennent le saccharose et empchent sa cristallisation,

rduisant ainsi le rendement de sucre blanc.


Amides La glutamine et lasparagine sont les principales amides retrouves dans le jus. Leurgroupe CONH2 est facilement saponifi produisant des sels d'ammoniac. Dans un milieu alcalin,

leur tour, ces sels dgagent du NH3 sous lapplication de la chaleur et lbullition. Cet acide

libre peut former des sels de calcium insolubles (par exemple, aspartate), gnrer une

diminution de lalcalinit du milieu et provoquer mme l'inversion du saccharose. La perte

d'alcalinit peut tre avantageuse pour les vaporateurs, car ils seraient protgs contre la

formation de carbonate de calcium.

Protines et peptides En principe, les protines et peptides en solution collodale sont pluttstables. Elles peuvent, cependant, tre dnatures; c'est--dire, perdre leur arrangement

rgulier dans l'espace par des conditions extrmes de pH, de temprature et de traitements

mcaniques. Les solutions de protines dnatures sont relativement instables, et peuvent

prcipiter.

Pectines Les pectines solubles sont des acides polygalacturoniques en partie estrifis. Ellessont trs facilement saponifies se coupant ainsi en chanes plus courtes. Grce leur

caractre de polyacide, elles forment des sels acides ou neutres. Leurs sels de chaux sont

lgrement dissocis en pectates de calcium, qui sont plutt insolubles.

Si des prcautions ne sont pas prises, sous laction de la chaleur les grandes molcules de

pectines formeront des prcipits volumineux, collodaux et fortement hydrats. Ces micelles

rendent la solution glatineuse et fortement visqueuse, ce qui rend la prcipitation et la filtration

difficiles. Les pectines prsentent une activit optique trs forte et sont trs difficiles clarifier.

De ce fait, la dtermination de la puret du produit peut tre fausse (pertes de saccharose). De

plus, elles peuvent, par l'change ionique, augmenter l'alcalinit naturelle.

Polyphnols Ils sont responsables dau moins un groupe de substances de coloration, lescouleurs d'amthyste sensibles au pH et frquemment obtenues dans les jus gazs de la

premire carbonatation.

Tyrosine Le changement de couleur du jus vers le bleu fonc est attribu laction de latyrosinase sur la tyrosine.

Saponines Elles sont responsables de la formation de mousse dans le jus brut. Il sembleraitquelles soient normalement limines pendant la purification du jus.


Bases azotes La btane est la base reprsentative de ce groupe. Les bases azotesagissent en tant que solutions tampons. Elles peuvent affecter l'alcalinit naturelle dans la

deuxime carbonatation, diminuer l'ionisation de lanhydride carbonique et, par consquent,

augmenter le dchaulage des jus. De plus, elles peuvent se lier l'acide carbonique en

produisant des carbaminates. Dans le cas o la base azote est volatile, elle peut causer la

perte d'alcalinit du milieu. Elles sont probablement melassigenic .

Ammoniac Cest la base azote la plus importante. Elle est principalement responsable de laperte d'alcalinit. L'ion NH4+, en se dissociant, devient un acide et donc les sels d'ammonium

peuvent inverser de mme les solutions de saccharose tides et provoquer la corrosion des

vaporateurs. Une certaine perte dalcalinit peut cependant tre souhaitable pour le jus et les

sirops fortement alcalins.

Fer et aluminium Ils sont pratiquement limins par la chaux. Le fer peut catalyser desractions d'oxydation avec la formation de couleur et mener la formation de sucres blanc-

gristre.

Sodium et potassium Ils reprsentent la majorit des cations dans le jus frais. Ils sontfortement melassigenic et leur prsence est avantageuse, dautant qu'ils servent produire

l'alcalinit naturelle dont le jus a besoin.

Acide silicique De forme collodale (provenant de la chaux), l'acide silicique nest pas enlevlors de lpuration et, par consquent, il augmenterait les incrustations dans les vaporateurs.

Chaux Bien que sa raction avec l'eau soit fortement exothermique, elle peut apparemmentse dissoudre au froid sans hydratation et donner des solutions plus concentres que celles

prpares partir du Ca(OH)2.

Hydroxyde de calcium Il est utilis sous forme de lait de chaux (suspension de Ca(OH)2dans de leau). Sa solubilit n'est pas constante, mais est dtermine par la nature de

l'hydroxyde de calcium, la teneur en matire solide prsente dans le milieu, la temprature et

les concentrations du saccharose et des composants non-sucrs.

Anhydride carbonique Avant de ragir, lanhydride carbonique doit se dissoudre dans le juset former lacide carbonique. Lhydratation de ce produit dans des milieux alcalins est trs

importante du point de vue technique. De petites bulles et une agitation efficace sont favorables

pour une meilleure adsorption. Il semblerait que lorsque lacide carbonique neutralise les alcalis

en prsence des substances comportant des groupes OH, la formation de sucrocarbonates a


lieu. Ces produits sont des prcipits difficiles enlever et pourraient tre partiellement

responsables du retard de la prcipitation du CaCO3 lors de la deuxime carbonatation.

Acide carbonique H2CO3 est un acide plutt fort. Cependant, on le considre habituellementcomme un acide faible parce qu'il ne peut pas exister en grandes concentrations. Il se dissocie

facilement en eau et anhydride carbonique.

Anhydride sulfureux et acide sulfureux Lacide sulfureux est bien plus fort que lacidecarbonique et peut, par consquent, tre utilis pour la neutralisation de l'alcalinit excessive

dans les jus et les sirops. De plus, il est un agent rducteur bien connu et peut servir ainsi

dcolorer les jus par loxydation des substances de coloration. Par exemple, des produits

colors forms lors du chauffage du glucose sont dcolors par NaHSO3 un pH de 5,5.

Plus important semble tre leffet prventif de la prsence des traces de SO2 ou SO3-2 sur

beaucoup doxydations, par exemple lors de lvaporation du jus (solution de saccharose). Le

retardement considrable de loxydation de SO3-2 vers SO4-2 par le saccharose minimise la

formation des dpts de SO4-2 dans lvaporateur. En effet, le sulfate de calcium (SO4-2) est

moins soluble que le sulfite de calcium (SO3-2) dans des solutions de saccharose. La solubilit

des drivs sulfats est cependant influence par la concentration de saccharose, la

temprature et la prsence dautres substances.

Oxalate de calcium Cette substance mne parfois l'entartrage, mme dans les autoclaves vide. L'acide oxalique est un acide trs fort, et dans le jus, il est toujours entirement ionis.

Son sel de calcium est trs lgrement soluble.

2.4. Description de lopration.

La station de carbonatation est compose dune srie de rservoirs, en gnral de quatre six,

possdant une hauteur assez considrable ( Figure 6 [7] ). Chaque rservoir est muni dunsystme de tuyaux et de vannes de contrle qui permettent dalimenter le jus sucr, le lait de

chaux ou le lait de saccharate et lanhydride carbonique. Une vacuation pour les matriaux

carbonats est galement prvue.

La chaux utilise est appele lait de chaux (mlange de solution aqueuse et suspension de

chaux) ou lait de saccharate (suspension de saccharates de calcium et deau sucre

obtenue de la purification).

Avec des jus provenant de betteraves saines, trs peu de chaux est ajoute au prchauleur :

0,2 % 0,3 % de CaO, ce qui correspond environ 1/5 de lajout total en chaux. Les


paramtres du prchaulage sont prsents au Tableau 3. Le jus passe dans un rchauffeur et

est envoy dans les bacs de chaulage. En gnral on chauffe environ 85 C, ce qui donne

presque toujours de bons rsultats. Cependant, de plus basses tempratures peuvent tre

avantageuses pour certains jus. Si le jus est trop chaud, la couleur peut se dvelopper,

l'absorption de gaz est plus lente et le moussage pendant la carbonatation peut tre excessif. Si

la temprature est trop faible pour un jus en particulier, la purification peut tre excellente, mais

un prcipit difficile filtrer et laver peut en rsulter. Dans les bacs de chaulage, le reste de la

chaux est ajout de faon massive jusqu une alcalinit totale entre 10 et 15 g CaO/L (Tableau

3). Des expriences indiquent que les meilleurs rsultats sont obtenus si le lait de chaux n'est

pas plus concentr que 32 Brix ou le lait de saccharate n'est pas plus concentr que 27 Brix. Il

faut ajouter assez de chaux afin datteindre la bonne clarification et obtenir un prcipit

granulaire rapide sdimenter. Le lait de chaux est aliment des rservoirs quips de niveaux

pour mesurer la quantit de chaux dbite aux rservoirs du jus.

Tableau 3 : Principaux paramtres du prchaulage et du chaulage (McGinnis, 1951).

PARAMTRE PRCHAULAGE CHAULAGE

Alcalinit finale (g CaO/L) 2,5 10 15

Temprature (C) 70 74

certains procds 40 45

85

pH final 11,5 n.d.

Temps de sjour minimum (min) 10 15 10

Par la suite, le jus chaul est rchauff et mis en prsence dun barbotage lanhydride

carbonique. Divers arrangements sont employs pour distribuer l'anhydride carbonique pendant

qu'il est aliment du fond du rservoir. Le gaz puis est retir des rservoirs de carbonatation

par des purges relies une grande chemine sur le toit de l'usine.

Dans l'opration normale d'une station de carbonatation en temps diffr, la soupape

d'admission sur un des rservoirs de carbonatation est ouverte, et du jus sucr est admis un

niveau prdtermin. Tout le lait de chaux est alors ajout, et le clapet gaz est ouvert. La

carbonatation continue jusqu' ce que le jus atteigne l'alcalinit envisage. Quand le clapet

gaz se referme, la soupape d'chappement souvre et le rservoir dcharge le jus trouble vers


le filtre-presse. Tandis quun rservoir est en train dtre carbonat, le rservoir juste avant lui

est en train dtre dcharg, et le rservoir aprs lui est en train dtre charg de jus sucr. De

cette faon, la carbonatation se dplace dun rservoir lautre dans un ordre rgulier.

L'anhydride carbonique est admis lentement au dbut, parce que le moussage est plus fort au

dbut de la carbonatation. Le mlange de jus et de chaux perd bientt son aspect liquide et

commence s'paissir. Pendant que la saturation continue, un prcipit glatineux et visqueux,

compos de carbonate de calcium, de saccharate de calcium et possiblement d'oxyde de

calcium est form. cette tape, une couche de mousse lourde et stable est observe en

surface du jus. Pendant que le gazage continue, ces sels complexes sont dcomposs, le

prcipit glatineux disparat graduellement, le jus devient plus liquide, la mousse diminue et

les bulles se cassent de plus en plus rapidement, jusqu ce que le carbonate de calcium

granulaire form prcipite. ce moment, la carbonatation est complte.

Le temps de rtention dans les rservoirs de carbonatation est denviron 15 minutes une

temprature de 85 88 C. Cependant, la vitesse de carbonatation peut tre affecte par le

rapport entre la distance parcourir par le gaz et la vitesse du gaz. Lors de la premire

carbonatation, pour viter la redissolution des impurets, le jus doit possder une lgre

alcalinit excdentaire correspondant un pH de 11,2. Logiquement le pH de la premire

carbonatation ne devrait pas descendre en dessous de celui du prchaulage (maximum de

floculation). Le jus trait est envoy vers le clarificateur o les impurets sont enleves. La boue

paisse qui en rsulte est filtre et lave dans un filtre tambour rotatif afin de rduire la perte

de sucre ( Figure 7 [6] ).

Le jus clarifi passe la deuxime carbonatation pour se faire enlever les dernires traces de

chaux. La temprature du jus est rapproche le plus possible de la temprature dvaporation

du jus (95 C). Du CO2 est ajout au jus. Parfois, il est bouilli pendant quelques minutes dans le

but de casser les bicarbonates forms auparavant. Du carbonate de calcium est encore form,

lequel est enlev par filtration pression. Le filtrat est par la suite trait avec une petite quantit

de dioxyde de soufre dans le but de minimiser la formation de couleur pendant les tapes

subsquentes. Le dioxyde de soufre rduit la formation de substances colorantes dues aux

ractions de Maillard, rduit les groupes chromophores des substances colores et se fixerait

sur les fonctions carbonyles des sucres rducteurs.

Le rsultat de cette deuxime carbonatation, un jus clair, possde un pH final denviron 9,2

(alcalinit de 0,15 g CaO/L) et une puret de 93 % environ. Les solides sont spars par

sdimentation et rcuprs sous forme de floculant. Le floculant est filtr et lav des sucres


dans des filtres vide. Le tourteau est repulp et utilis comme engrais. Le filtrat est connu

sous le nom deau sucre ( petit jus ). Il est utilis pour la prparation du lait de saccharate.

Tout surplus deau sucre est retourn la premire carbonatation.

Le charbon activ est employ pour ladsorption des corps de couleur, des collodes, des

substances causant des gots et des odeurs indsirables, et dautres impurets. Le rle du

charbon activ est damliorer la couleur du sucre. Lchange ionique est un autre type de

mthode utilise rcemment. Il sagit de faire passer le jus dilu travers des barrires dun

matriel rsineux synthtique actif (membranes) qui enlve les impurets ionises.

3. VAPORATION.

3.1. But de lopration.

Le but principal de lvaporation est de concentrer par bullition le jus pur (10 % 15 % de

saccharose) jusquau sirop une concentration proche de la saturation (68,5 g de matire

sche /100 g de sirop).


Aprs filtration, le jus est pomp travers des changeurs de chaleur et envoy vers latelier

dvaporation. Lvaporateur est compos dune srie de chaudires successives dans

lesquelles la pression diminue, les dernires travaillant sous pression rduite. Lvaporation

seffectue donc de faon continue dans une srie dvaporateurs multiple-effet. La pression

est abaisse deffet en effet, le dernier tant sous vide, afin de limiter llvation du point

dbullition du sirop et de compenser laugmentation de sa viscosit.

Ces vaporateurs sont au nombre de quatre six, sous pression pour les 4 5 premiers (125

130 C) et sous vide pour le dernier (85 C) pour viter la caramlisation du sucre. Ils sont

essentiellement un ensemble dvaporateurs simple effet (corps dvaporation).

La vapeur utilise pour fournir la chaleur au premier effet est produite par lusine. Pour les effets

subsquents, on utilise la vapeur forme lors de lvaporation du jus dans leffet prcdent. Un

tel systme permet lutilisation rpte de la mme nergie calorifique et ncessite une

rduction de pression et de temprature pour les effets subsquents. Le dernier vaporateur est

li un condensateur baromtrique. Ce systme a un rendement thermique remarquable,


puisque avec 1 kg de vapeur utilise dans le premier vaporateur, on peut, en thorie, vaporer

autant de kilogrammes deau quil y a de corps dvaporation.

Le sirop jaune paille trs dense sortant de lvaporateur est ventuellement entrepos pour tre

cristallis plus tard. Ce sirop contient environ 1 % dimpurets dissoutes.

3.3. Lvaporateur.

Traditionnellement, les vaporateurs faisceau de tubes horizontaux ont t utiliss dansles sucreries aux tats-Unis depuis que lquipement a t brevet en 1879. Dans ce type

dvaporateur, la vapeur circule lintrieur des tubes et le jus lextrieur. Les tubes ont en

gnral 1 po de diamtre externe. Lvaporateur calandre a aussi t utilis ( Figure 8[7] ). Cet vaporateur est compos essentiellement dune coquille cylindrique contenant une

srie de tubes formant une couronne annulaire autour de la descente centrale (puits). Le fond et

le couvercle de la coquille sont bombs, la vapeur produite par lvaporation du jus est

rcupre par le couvercle laide dun sparateur. Les tubes ont rarement plus de 5 6 pieds

de longueur, et 1,5 2 po de diamtre extrieur. Le puits cylindrique occupe approximativement

du diamtre de la coquille. Ce type dvaporateur est aussi connu sous le nom dvaporateur

Robert ou de type standard.

Ces dernires annes, des vaporateurs grimpage ont t installs (vaporateur typeKestner). Ces quipements ont des tubes verticaux de 18 22 pieds de longueur, et environ 1,5

po de diamtre externe. Dans ce cas, il ny a pas de puits central. Le jus entre sous la feuille de

tubes infrieurs et circule lintrieur des tubes vers le haut. La chaleur pour lvaporation est

fournie par la vapeur circulant lextrieur des tubes. De cette faon, un mlange jus-vapeur

quitte lextrmit suprieure des tubes avec une vitesse leve. Le dessus du faisceau de tubes

est prolong dun ou deux pieds dans une chambre ou dme cylindrique. Une cloison de type

parapluie spare le liquide de la vapeur dans le dme, de sorte que le jus puisse tre retir du

fond du dme, et la vapeur partir du dessus du dme.

Dans lindustrie sucrire base de betterave, la pression dans les vaporateurs dpend du type

dvaporateur. Au Tableau 4, les valeurs de la pression de vapeur utilises couramment dans

chaque type dvaporateur sont prsentes.


Tableau 4 : Valeurs de la pression de vapeur utilises dans latelier dvaporation(McGinnis, 1951).

TYPE DVAPORATEUR PRESSION VAPEUR (psi)

faisceau de tubes horizontaux < 17

calandre > 30

grimpage > 45

Avec un ensemble dvaporateurs donns, la quantit deau qui peut tre vapore dpend

presque entirement de la faon dont la chaleur peut tre transmise travers les tubes, ou en

dautres termes dpend du coefficient global de transfert thermique. En consquence, tout ce

qui affecte ce coefficient affecte aussi la capacit des vaporateurs. Les facteurs qui affectent le

coefficient sont la vitesse de la vapeur, lvacuation des gaz incondensables, lenlvement des

condensats, la propret de la surface dexposition (entartrage), la composition du tube, la

quantit de jus dans lvaporateur, la viscosit du jus, la diffrence de temprature, la

conductivit du liquide, le pH, la masse volumique du jus, etc.

Un jus visqueux est moins facilement pntr par des bulles de vapeur. La viscosit augmente

avec la concentration et diminue avec la temprature. Puisque ces deux changements se

produisent pendant que le jus passe d'un corps d'vaporation un autre, le jus devient plus

visqueux et le taux de transfert thermique diminue dans les effets postrieurs.

4. CRISTALLISATION.

4.1. But de lopration.

Le but de cette opration est de former la masse-cuite par cristallisation du sucre contenu dans

le sirop. Lintroduction de trs fins cristaux dans le sirop amorce la cristallisation du sucre, puis

le sirop cristallise et se transforme en masse-cuite, sirop color contenant en suspension de

multiples petits cristaux.


La cristallisation a lieu dans les chaudires cuire, appeles cuites ( Figure 9 [6] ). Afin dviter

la caramlisation, lbullition doit tre ralise base temprature, ce qui demande un


fonctionnement sous vide. Les cuites sont en ralit des autoclaves vide. Le sirop est ainsi

amen ltat de sursaturation, cest--dire quil contient une plus grande concentration de

sucre en solution que la solubilit normale du sucre dans leau cette temprature. ce stade,

le sirop est alors ensemenc gnralement par injection dune petite quantit de sucre en

poudre (trs fins cristaux bien calibrs). Les noyaux de cristaux se forment spontanment. Dans

une deuxime phase, le sirop est maintenu en lgre sursaturation pour laisser grossir les fins

cristaux introduits dans le sirop. Puis, laide dun contrle soigneux de la sursaturation au

moyen du niveau de vide, de temprature, daddition de liqueur frache et de vapeur, les

cristaux se dveloppent jusqu ce quils aient atteint la taille dsire. On obtient ainsi la masse-

cuite rsultant du mlange de cristaux et du sirop-mre .

Lorsque la vitesse de cristallisation diminue et que la chaudire est pleine, le serrage de la

chaudire cuire a lieu. Lalimentation en sirop est arrte et lvaporation de la masse- cuite

est poursuivie. Cette cuisson permet dvaporer leau excdentaire et dpuiser le sirop-mre.

La masse-cuite est alors dcharge de lautoclave vide vers un grand silo, qui est quip dun

agitateur et parfois dun dispositif de chauffage. Du mlangeur, la masse-cuite est dcharge

aux essoreuses (centrifugeuses). La centrifugeuse est compose dun panier en tle perfore

qui tourne sur un axe vertical grande vitesse dans une coquille externe (1500 rpm). Sous

laction de la force centrifuge, le sirop brun qui enveloppe les cristaux est ject vers lextrieur

en quittant le panier par les perforations. Il ne reste plus sur la paroi interne de lessoreuse que

le sucre cristallis blanc.

Aprs un bref lavage en surface par pulvrisation deau et de vapeur, les cristaux de sucre sont

envoys aux dessiccateurs et aux refroidisseurs. Ce sont des tambours cylindriques en rotation

avec des dflecteurs qui dirigent le sucre et lui permettent de tomber dans le courant dair en

mouvement. De lair chaud et filtr passe dans le premier tambour, et de lair froid par le

second. Le sucre est alors tamis, class, pes et entrepos en vrac dans des silos, ensach

ou conditionn dans des ateliers spcialiss avant expdition. Le sucre blanc est produit

99,96 % de puret et une humidit denviron 0,02 %. La composition moyenne du sucre blanc

est prsente au Tableau 5.

Dans les ateliers, le sucre est transform vers des produits spcifiques, tels que le sucre blanc

cristallis, le sucre blanc en poudre, le sucre moul en morceaux et le sucre glace.


Tableau 5 : Composition du sucre blanc [7].

SUCRE BLANCCOMPOSANT

Moyenne Intervalle

Saccharose (%) 99,80 n.d.

Eau (%) 0,05 n.d.

Minraux totaux (%) 0,04 n.d.

Calcium (mg/100 g) 0,60 (0 2)

Fer (mg/100 g) 0,30 (0,1 0,5)

Magnsium (mg/100 g) 0,20 (0 0,3)

Phosphore (mg/100 g) 0,30 (0 0,5)

Potassium (mg/100 g) 2,00 (0 6)

Slnium (g /100 g) traces (0 0,3)Sodium (mg/100 g) 0,30 n.d.

4.3. Sous-produits de la cristallisation.

Le sirop-mre, compos deau, de sucre et de quelques impurets, est soumis une nouvelle

cuisson avec formation de cristaux et un nouvel essorage. De ces oprations, la vergeoiseest obtenue. La vergeoise est toujours issue de la betterave sucrire. La vergeoise blonde est

obtenue partir du sirop rcupr de lessorage de cristaux de sucre blanc, tandis que la

vergeoise brune est obtenue partir du sirop rcupr de lextraction de la vergeoise blonde.

La vergeoise est un sucre de consistance moelleuse, color et parfum par la cuisson de sirops

de sucre de betterave. Selon le sirop utilis, la vergeoise sera blonde et lgrement aromatise

ou brune et dote dun arme plus prononc. Afin de visualiser la diffrence entre la

composition du sucre blanc et de la vergeoise brune, la composition moyenne de cette dernire

est prsente au Tableau 6.


Tableau 6 : Composition de la vergeoise brune [7].

VERGEOISE BRUNECOMPOSANT

Moyenne Intervalle

Saccharose (%) 96,40 n.d.

Eau (%) 1,40 (0,70 1,90)

Minraux totaux (%) 0,80 (0,60 1,10)

Fibres alimentaires (mg/100 g) 0,20 n.d.

Calcium (mg/100 g) 8,50 (4 15)

Fer (mg/100 g) 6,00 n.d.

Potassium (mg/100 g) 240,00 (200 280)

Slnium (g/100 g) traces (0-1,2)Sodium (mg/100 g) 35,00 (15 73)

Le sirop rsultant de la troisime cuisson est cuit lors dune tape ultime pour donner la

vergeoise brune et la mlasse. La mlasse contient entre 40 % et 69 % de saccharose, du

sucre inverti et des composants inorganiques non-sucrs. Elle est utilise pour la production

dalcool, la fabrication daliments pour le btail, la production de levures de boulangerie, etc.


LES PARAMTRES DE CONTRLE DU PROCD

Tout au long du procd dextraction du sucre, diffrents paramtres de procd sont suivis et

contrls afin de mettre un terme chacune des oprations au bon moment. Les paramtres

couramment utiliss sont prsents ci-dessous :

1. EXTRACTION

Les variables contrler dans le diffuseur sont luniformit, la rigidit et lpaisseur des

cossettes; le taux dalimentation en cossettes dans le diffuseur; le patron de temprature dans

le diffuseur; le rapport entre la quantit de jus extrait et la quantit de cossettes alimentes au

diffuseur, le temps de diffusion, le temps de remplissage des cellules et la vitesse dcoulement

du jus.

Afin de dterminer la quantit de sucre contenu dans le jus, des mesures saccharimtriques

sont effectues sur diffrents chantillons lors de la rception des betteraves. Pour ce faire, des

rpures de betterave sont digres froid laide dune solution aqueuse dactate de plomb.

Le filtrat rsultant de cette digestion est utilis pour effectuer la mesure saccharimtrique.

2. PRCHAULAGE ET CHAULAGE

Le pH est le principal paramtre suivre dans ces oprations. La mesure du pH est prise

pendant que la chaux est ajoute, puis la valeur est ajuste une valeur finale. Une fois que la

valeur vise a t atteinte, le temps de chaulage est quantifi.

3. CARBONATATION

Premire carbonatation Pour dterminer le point final de la carbonatation, larrt doit tre

dtermin. Lobservation la lumire de ltat du prcipit dans un verre est une pratique de

base. D'autres mthodes de dtermination du point final peuvent tre employes, par exemple

l'observation de la vitesse avec laquelle les bulles se cassent la surface de l'chantillon,

dtermination du moment auquel un minimum de mousse est produit, lidentification de lodeur


du jus, et le titrage en laboratoire des chantillons pour dterminer l'alcalinit du jus. Dans la

pratique, toutes ces mthodes peuvent tre employes sur un mme chantillon. Le titrage est

cependant la mthode la plus sre pour assurer lalcalinit du jus, ainsi que son homognit

avant dtre envoy aux filtres.

Deuxime carbonatation Le contrle de cette tape est bas sur le suivi du pH ou de

lalcalinit du jus gaz. La commande automatique de pH est souvent employe dans cette

opration.

Des mthodes de mesure en laboratoire pour dterminer lalcalinit ou le pH correspondant la

concentration optimale de sels de chaux prsentes dans le jus sont aussi disponibles.

Cependant, ces mthodes dpendant de la nature du jus chaul doivent tre ralises pour

chaque jus au moment mme de la carbonatation.

4. VAPORATION

Cette opration est contrle dune part, par le temps dvaporation, la pression et la

temprature dans les vaporateurs et dautre part, par la mesure de degr Brix et la

quantification de la masse deau vapore.

5. CRISTALLISATION

Afin de mesurer la concentration de saccharose dans la masse-cuite, sa conductivit lectrique

est mesure et interprte comme une fonction de la sursaturation du sirop. On considre la

viscosit comme un paramtre de sursaturation du sirop et la conductivit lectrique comme

lindicateur le plus reprsentatif de cette proprit. De plus, le degr de sursaturation du sirop

peut tre corrl llvation de son point d'bullition, paramtre possible quantifier.


SURVOL DE LA RECHERCHE DANS LE DOMAINE

De nos jours, la recherche sucrire porte sur les domaines de lconomie dnergie, de

loptimisation de procd et du traitement des rejets.

La consommation dnergie tout le long du procd dextraction de sucre dpend de la

demande nergtique des diffrentes tapes du procd et de lefficacit de la transformation

dnergie dans les systmes thermiques. En raison du surplus de sucre sur le march mondial,

les investissements dans les sucreries sont trs rares. La modification des installations dj

existantes est donc la solution pour loptimisation de la consommation dnergie. Les travaux de

Mazaeda et De Prada (2005), Urbaniec (1989, 2004), Thompson (1999), Mabillot (1999),

Wunsch et Avram-Waganoff (1999), Tekin et Bayramoglu (1998) proposent des analyses et des

mthodes tre appliques aux sucreries dans le but dvaluer leur consommation dnergie et

denvisager la stratgie prendre pour rduire leur consommation (ramnagement de latelier

dvaporation, remplacement dun ou de tous les vaporateurs, renouvellement de la

technologie dvaporation, automatisation des oprations dans la sucrerie, etc.). Des articles

contemporains prsentant ltat du dveloppement de lindustrie sucrire base de betterave

sont aussi disponibles (Dixon, 2004; Suhr et Schuize, 2003; Mrini, Senhaji et Pimentel, 2002;

Merkes et al., 2001; Mabillot, 1999; Merkes et al., 1996).

Des recherches sont aussi ralises afin damliorer la sparation des composants non-sucrs

et, par consquent, le rendement du procd dextraction. Pour ce faire, des expriences au

niveau laboratoire sont ralises dans le but dapporter des solutions de rechange lindustrie

sucrire. Ces tudes sont bases sur lvaluation de la performance des techniques

dultrafiltration et de nanofiltration, ainsi que dlectrodialyse (Gyura, ere et Eszterle, 2005;

Djuric et al., 2004; Djuric, Gyura et Zavargo, 2004; Gyura et al., 2002; Lutin, Bailly et Bar, 2002;

Bichsel et Sandre, 1982). De plus, des techniques pour liminer la pulpe et rduire de faon

sensible la coloration des jus purs, ainsi que la teneur en sels de chaux ont t aussi

dveloppes (Grabka et Baryga, 2001; Grabka et Baryga, 1999).

Loptimisation de chacune des oprations impliques dans le procd dextraction, le

dveloppement de nouvelles techniques, lapplication de la technologie provenant dautres

industries et lautomatisation du procd au complet sont aussi des sujets ltude.


Des recherches pour mettre au point un extracteur solide-liquide utilisant un champ lectrique

sont en cours (Jemai et Vorobiev, 2003; Eshtiaghi et Knorr, 2002; Bouzrara et Vorobiev, 2001).

Le but de ces travaux est dvaluer la performance de ce traitement lorsquil est utilis avec un

pressage pour lextraction du jus de betterave (dsintgration des cellules, extraction du sucre

temprature ambiante, rduction du temps de lopration, etc.).

Des tudes pour valuer la performance des vaporateurs plaques lors de la concentration du

jus de betterave ont t aussi ralises dans certaines sucreries (Hawkins, Niepoth et

Morgenroth, 1999; Morgenroth, Jayatilaka et Punter, 1997). Lefficacit thermique des

vaporateurs, le temps dvaporation, le dveloppement de la couleur du jus lors de sa

concentration, la facilit dopration, les cots dinstallation sont quelques sujets dintrt dans

ces recherches.

Lamlioration du procd dextraction du sucre, dans le but daugmenter lconomie dnergie

ou de permettre lapplication dune mthode de contrle, est un sujet primordial de nos jours :

lutilisation de nouveaux quipements pour le pressage et pour la cristallisation/schage du

sucre en continu est explore par Caspers et collaborateurs (2003); les critres de performance

des centrifugeuses et leur impact sur les oprations dans les sucreries sont prsents par

Grimwood et Thompson (1999), des solutions en matire de contrle et de supervision

distance ont t dveloppes par Bertuzzi et Castaldini (1999) pour un atelier dvaporation.

Du ct environnemental, des travaux ont t raliss dans le but de rduire la consommation

deau dans les sucreries, ainsi que de mieux liminer les eaux uses. Ces travaux proposent

des options mettre en uvre dans les sucreries (Reddad et al., 2004; Zbontar Zver et Glavic,

2005).


GLOSSAIRE

Allantone Produit d'oxydation de l'acide urique et de certains vgtaux, employ

pour la prparation des eaux de toilette, des toniques et de certaines

crmes.

Aspartate Acide amin non essentiel.

Btane Substance rencontre dans la pulpe des betteraves se comportant

comme la choline.

Choline Base azote, apparente la vitamine B, dont les drivs jouent un rle

dans le fonctionnement du systme parasympathique. Dans la nature,

elle existe ltat libre dans de nombreux tissus animaux et vgtaux.

Cossette Fine lanire de betterave obtenue en gnral mcaniquement et utilise

pour lextraction du sucre.

Dextrane Polysaccharide synthtis par certaines bactries et levures.

Dextrogyre Caractre dune molcule qui dvie vers la droite le plan polaris de la

lumire.

Glutamine Monoamide de l'acide glutamique.

Hmicellulose Constituant des fibres vgtales en plus de la cellulose et de la lignine

ayant un poids molculaire infrieure celui de la cellulose.

Hydrophile Substance qui absorbe ou attire l'eau.

Lvane Polysaccharide synthtis par certaines bactries et dont l'hydrolyse

donne du fructose.

Masse-cuite Mlange pteux de cristaux de sucres (saccharose, dextrose, etc.) et de

leurs eaux-mres, rsultant de la cristallisation d'un sirop de sucre

Mlasse Rsidu incristallisable obtenu aprs avoir enlev du sirop le sucre

cristallis, se prsentant sou forme de sirop dense et visqueux.

Melassigenic Caractre li la perte de rendement de sucre blanc.


Oxamide Poudre blanche microcristalline, presque insoluble dans l'eau, que l'on

obtient en dcomposant chaud l'oxalate d'ammonium.

Pectates Sel de lacide pectique.

Peptisation Hydrolyse dune protine en peptides.

Phnol Driv monohydroxyl du benzne, de formule C6H5OH.

Acide

polygalacturonique Compos rsultant de la dpolymrisation de la pectine.

Polyphnol Compos possdant plusieurs fonctions phnols.

Raffinose Triholoside non rducteur accompagnant le saccharose dans les jus de

betterave.

Saponine Glucoside dorigine vgtale, gnralement incolore et amorphe dont la

solution aqueuse mousse par simple agitation.

Semi-permable Qualifie une membrane qui laisse passer certaines substances en

solution mais s'oppose au passage d'autres substances de la mme

solution.

Sucrocarbonate Composs complexes de sucre qui forment de gels et peuvent gnrer

des pertes de sucre.

Thermophile Microorganisme qui peut vivre des tempratures variant de 40 70 C

et dont le dveloppement est optimal 55 C.

Tyrosinase Enzyme du groupe des oxydases catalysant la transformation de la

tyrosine en mlanine (pigment noir cutan).

Tyrosine Acide amin aromatique non indispensable form par oxydation de la

phnylalanine.


BIBLIOGRAPHIE

- BERTUZZI S. et CASTALDINI S. (1999). Automation and Remote Control of an Evaporation

Plant. International Sugar Journal Beet Sugar, 101(1211), 543-550.

- BICHSEL S.E. et SANDRE A.M. (1982). Application of Membrane Technology to Juice

Concentration. International Sugar Journal, 84(1005), 266-268.

- BOUZRARA H. et VOROBIEV E. (2001). Non-thermal Pressing and Washing of Fresh

Sugarbeet Cossettes Combined with a Pulsed Electrical Field. Zckerindustrie, 126(6), 463-

466.

- CASPERS G., HEMPELMANN R., KRELL L. et TSCHERSICH J. (2003). BMA Technology

for Process Improvement and Energy Saving. International Sugar Journal, 105(1250), 71-

77.

- DIXON T.F. (2004). Uptake of Technology Delivery Industry Benefits. International Sugar

Journal, 106(1267), 368-375.

- DJURIC M., GYURA J. et ZAVARGO Z. (2004). The Analysis of Process Variables

Influencing Some Characteristics of Permeate From Ultra- and Nanofiltration in Sugar Beet

Processing. Desalination, 169(2), 167-184.

- DJURIC M., GYURA J., ZAVARGO Z., ERE Z. et TEKIC M. (2004). Modelling of

Ultrafiltration of Non-sucrose Compounds in Sugar Beet Processing. Journal of Food

Engineering, 65(1), 73-82.

- ESHTIAGHI M.N. et KNORR D. (2002). High Electric Field Pulse Pretreatment : Potential for

Sugar Beet Processing. Journal of Food Engineering, 52(3), 265-272.

- GRABKA J. et BARYGA A. (1999). Purification of Raw Juice With Activated Defeco-

Carbonation Deposit. International Sugar Journal Beet Sugar, 101(1210), 494-497.

- GRABKA J. et BARYGA A. (2001). Effect of Removing Sugar Beet Fine Pulp During Raw

Juice Purification. International Sugar Journal Beet Sugar, 103(1231), 310-313.

- GRIMWOOD G.C. et THOMPSON P.D. (1999). Process Performance of High Capacity

Centrifugals. International Sugar Journal Beet Sugar, 101(1210), 505-510.


- GYURA J., ERE Z. et ESZTERLE M. (2005). Influence of Operating Parameters on

Separation of Green Syrup Colored Matter From Sugar Beet by Ultra- and Nanofiltration.

Journal of Food Engineering, 66(1), 89-96.

- GYURA J., ERE Z., VATAI G. et BKSSY M. (2002). Separation of Non-sucrose

Compounds from the Syrup of Sugar-beet Processing by Ultra- and Nanofiltration Using

Polymer Membranes. Desalination, 148, 49-56.

- HAWKINS D., NIEPOTH K. et MORGENROTH B. (1999). Experience with EVAPplus

Failing-Film Plate Evaporators. International Sugar Journal Beet Sugar, 101(1209), 447-

456.

- JEMAI A.B. et VOROBIEV E. (2003). Enhanced Leaching From Sugar Beet Cossettes by

Pulsed Electric Field. Journal of Food Engineering, 59(4), 405-512.

- LUTIN F., BAILLY M. et BAR D. (2002). Process Improvements with Innovative

Technologies in the Starch and Sugar Industries. Desalination, 148, 121-124.

- MABILLOT M. (1999). Optimisation of Energy at BEGHIN/SAY Nantes Refinery.

International Sugar Journal Beet Sugar, 101(1203), 172-177.

- MAZAEDA R. et DE PRADA C. (2005). Supervision and Optimised Process Control in

Sugar Beet Factories. Manuscript to be submited.

- McGINNIS R.A. (1951). Beet-Sugar Technology. Reinhold Publishing Corporation. USA.

574 p.

- MERKES R., HJUNG G., MUGELE H. et ZIEGLER K. (1996). The State of Sugar Beet

Production Technology in Germany Results of a 1994 Sugar Factory Survey.

Zuckerindustrie, 121(7), 496-504.

- MERKES R., KROHL M., MUGELE H. et SAUER M. (2001). Sugarbeet Production

Technology in the year 2000 : Cost Reduction, environmental Protection, Sustainability.


- MORGENROTH B., JAYATILAKA D. et PUNTER G. (1997). Development of Plate

Evaporator Technology, The Market Place and the Choice for the Sugar Engineer.

Technical Session 5C(i). EuroTechLink, 27 p.

- MRINI M., SENHAJI F. et PIMENTEL D. (2002). Research, Reviews, Practices, Policy and

Technology Energy Analysis of Sugar Beet Production Under Traditional and Intensive


Framing Systems and Impacts on Sustainable Agriculture in Morocco. Journal of

Sustainable Agriculture, 20(4), 5-29.

- PENNINGTON N.L. et BAKER C.W. (1990). Sugar : A Users Guide to Sucrose. AVI Book.

USA. 331 p.

- REDDAD Z., GERENTE C. ANDRES Y. et CLOIREC P. Le. (2004). Ecological Approaches

and Residuals Characterization Lead Removal by a Natural Polysaccharide in Membrane

Reactors. Water Science and Technology, 49(1), 163.

- SUHR M.R. et SCHUIZE B.-C. (2003). Technology in Use in the Modern Beet Sugar

Factory. International Sugar Journal, 105(1250), 52-59.

- TEKIN T. et BAYRAMOGLU M. (1998). Review Paper Energy Loss Minimization Analysis

of Sugar Production Process from Sugar Beet. Food and Bioproducts Processing, 76(3),

149-154.

- THOMPSON P. (1999). Technical Articles Reducing Energy Consumption in Beet

Factories. International Sugar Journal Beet Sugar, 101(1208), 394-400.

- URBANIEC K. (1989). Modern Energy Economy in Beet Factories. Collection Sugar Series

Vol. 10. Elsevier Publishers. USA. 382 p.

- URBANIEC K. (2004). The Evolution of Evaporator Stations in the Beet-sugar Industry.

Journal of Food Engineering, 61, 505-508.

- WUNSCH H. et AVRAM-WAGANOFF P. (1999). Technology Transfer Between Beet and

Cane Sugar Industries Possibilities for Energy Savings Including Cogeneration.


- ZBONTAR ZVER L. et GLAVIC P. (2005). Water Minimization in Process Industries: Case

Study in Beet Sugar Plant. Resources Conservation and recycling, 43(2), 133-147.


RFRENCES LECTRONIQUES

[1] Agriculture et Agroalimentaire Canada.

http://www.agr.gc.ca/misb/spec/index_f.php?s1=bet&page=intro (Page consulte le 22 aot

2005).

[2] Organisation des Nations Unies pour lAlimentation et lAgriculture FAO.

http://www.fao.org/es/ess/top/commodity.jsp?lang=FR (Page consulte le 23 aot 2005).

[3] Confrence des Nations Unies sur le Commerce et le Dveloppement CNUCED.

http://r0.unctad.org/infocomm/francais/sucre/marche.htm (Page consulte le 23 aot 2005)

[4] Institut National de la Recherche Agronomique INRA.

http://www.inra.fr/Internet/Produits/HYPPZ/CULTURES/3c---019.htm (Page consulte le 13

septembre 2005).

[5] Universit des Sciences et Technologies de Lille USTL.

http://www.univ-lille1.fr/pfeda/iaal/docs/iaal2003/verg/decoup%27cossettes.htm (Page consulte

le 22 septembre 2005).

[6] Acadmie dAmiens.

http://www.ac-amiens.fr/etablissements/0601296h/intromah.htm (Page consulte le 22

septembre 2005).

[7] Centre dtudes et de Documentation du Sucre CEDUS.

http://www.lesucre.com/site/index.php (Page consulte le 23 aot 2005).

F1[1][2][3][4][5][6][7]

Documents

Extraction Du Sucre de Betterave