III.2. Le saccharose
On entend par sucre, le sucre cristallisable ou
saccharose de formule chimique : C12H22O11. Le saccharose est
un disaccharide à 12 carbones composé d'une seule unité de
glucose et de fructose (monosaccharides), qui sont reliés par une
liaison glycosidique á(1?2)â et
de masse molaire 342,3g/mol.
Les figures 2a, 2b et 2c présentent la
structure d'une molécule de saccharose.
(b) (c)
(a)
Figure 2. Structure d'une molécule de saccharose
(a et b) : Projection de HAWORTH, (c) : Projection
polygonale
III.2.1. Propriétés physiques du
saccharose.
La molécule de saccharose caramélise
à 160 ° C. Sa masse volumique est de 1,5879
g·cm-3. Une solution de saccharose
réfracte la lumière suivant un angle proportionnel à sa
concentration en sucre. Cette propriété est mise
à profit pour le dosage en sucre du jus de
canne dans les refractomètres. Le saccharose dévie
à droite le plan de polarisation de la lumière
III.2.2. Propriétés chimiques du
saccharose.
On oppose le saccharose aux sucres réducteurs qui
décolorent la liqueur de Fehling. Sous l'action d'une diastase, la
saccharase ou invertase, le saccharose s'inverti en deux (2) sucres
réducteurs non cristallisables : Le glucose (C6H12O6) qui
dévie le plan de polarisation de la lumière à droite
(dextrose) et le fructose (C6H12O6) qui dévie le plan de
polarisation de la lumière à gauche (lévulose).
Cette réaction de dégradation de la
quantité de saccharose est accélérée par la
chaleur. C'est cette réaction qui se produit lorsque les cannes sont
laissées trop longtemps sur le sol après avoir été
coupées sans être broyées à l'usine.
III.3. Composition du jus de canne à
sucre
La partie du végétal qui intéresse
l'industrie sucrière est la tige de canne mûre, saine,
fraîchement coupée, exempte de racines et de terre,
débarrassée de ses feuilles et du « bout blanc ». En
effet, c'est de cette tige qu'on extrait le jus qui se compose de plusieurs
éléments dont l'eau, les sucres réducteurs, la fibre, et
autres impuretés. Le tableau 4 présente les différentes
composantes de 100g de jus de canne analysé.
Tableau 4. Composition de 100g de jus de
canne.
Composantes Proportion (%) Détails
Eau 74,50 ----
Cendre 0,50 SiO2, K2O, Na2O et autres
Fibres 10,00 Cellulose, lignine et autres.
Sucres réducteurs 14,00 Saccharose, glucose et
fructose.
Composés azotés 0,40 Acides aminés et
autres.
----
Corps gras et cire 0,20
----
Pectine (Gomme) 0,20
----
Acides libres et combinés 0,20
Source : (SPENCER et MEADE, 1948)
Du tableau 4, il ressort que le jus de canne se compose
majoritairement d'eau 75%, de sucre réducteurs principalement le
saccharose 14%, de fibre 10% et
d'impuretés 1%.
III.4. Eléments d'évaluation de la richesse
en sucre
Une analyse du jus de canne à sucre permet de
déterminer le niveau de richesse à partir du calcul de certains
paramètres comme le Brix, le Pol, la Pureté et le Rendement Hugo
Simplifié (RHS). Les méthodes de calcul de ces données
sont mentionnées dans l'annexe 6.
III.4.1. Le Brix
L'unité Brix utilisé communément dans
l'industrie sucrière pendant des décennies est destinée
à représenter la teneur en matière sèche, % m/m. On
continue aussi à utiliser le terme Brix à la fois dans
l'industrie sucrière et chez les utilisateurs de mélasse,
même si l'ICUMSA a recommandé d'abandonner son usage (ARTAS,
1992).
Remarque :
Selon la terminologie officielle de l'IUPAC adoptée par
la Société française de Chimie (S.F.C), le Brix
désigne le titre massique en matière sèche exprimé
en %.
Le principe de détermination du Brix implique
l'utilisation d'un réfractomètre qui prend en compte l'indice de
réfraction de l'eau par rapport à l'air qui est de1,330 à
20°C. Si l'on dissout une substance dans l'eau, du saccharose par exemple,
l'indice de réfraction augmente. L'indice de réfraction varie
dans le même sens que la concentration de la
réfractométrique est utilisée couramment dans l'industrie
sucrière pour doser directement des solutions de saccharose. Le
réfractomètre est alors directement gradué en
concentration de saccharose (saccharimètre).
La température intervient légèrement sur
la valeur de l'indice de réfraction. Pour un travail de grande
précision (déterminations d'indices à 0,0005 près)
on doit utiliser un réfractomètre équipé d'un
thermostat, en raison de sa très grande facilité d'emploi (ARTAS,
1992)
III.4.2. Le Pol
Le Pol d'une solution sucrée selon l'ARTAS (1992) est
lié à la rotation optique résultante du saccharose et
autres substances optiquement actives, principalement le glucose. Une solution
sucrée doit être clarifiée avant que son Pol puisse
être déterminé par un polarimètre. L'acétate
de plomb basique sec est l'agent clarificateur le plus communément
utilisé.
Remarque :
La quantité d'acétate de plomb utilisé
doit être minimale. Tout excès risque de précipiter une
partie du fructose entrainant une augmentation de la dextro-rotation donc une
forte polarisation et affectant aussi la polarisation de saccharose.
L'utilisation d'une table de correction permet de
déterminer la valeur exacte du Pol, à partir duquel on calcul la
Pureté et le Rendement Hugot Simplifié (Richesse). L'annexe 5,
présente la table des facteurs à partir de laquelle on fait une
correction du Pol.
III.4.3. La pureté
La pureté du jus de canne est un paramètre qui
détermine la proportion de saccharose par pourcentage de Brix. Elle
s'évalue en termes de pourcentage. La méthode de calcul de la
pureté est donnée dans l'annexe 6.
III.4.4. Le Rendement Hugot Simplifié
Plusieurs paramètres peuvent être
considérés pour estimer le niveau de richesse des tiges de canne.
Dans des sucreries comme SARIS Congo, la richesse est estimée par la
détermination du Brix, alors qu'à SOSUCAM, ou SUCAF Gabon, c'est
le Rendement Hugo Simplifié qui est considéré (BERKE,
1984). Ce paramètre indique la quantité apparente de saccharose
des tiges, à partir d'un rapport entre la différence de
pureté et une constante (Cte=30) sur le Brix (HUGOT, 1970).
L'annexe 6 explicite la méthode de calcul du Rendement Hugot
Simplifié.
III.5. Evolution de la Richesse en sucre au cours du
cycle de production III.5.1. La phase de croissance
L'accumulation du saccharose dans les tiges qui a
commencé dès le début de la croissance (3 mois),
s'accélère en fin de croissance (8,5-9 mois) sous l'action
combinée d'un froid relatif, de l'écart élevé des
températures nocturnes et diurnes, du manque d'eau et d'azote (Anonyme,
2002)
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