Procédés de transformation en sucrerie - De la betterave au jus avant évaporation

Les 175,5 millions de tonnes de sucre (saccharose) produits en 2024-2025 sont extraits à partir de la betterave sucrière pour 20 % et de la canne à sucre pour 80 %. Dans les deux cas, du début de la filière à la production du sucre final, l’objectif des sucreries est de partir d’une matière première la plus pure possible et de produire, avec un rendement optimum, un sucre de qualité. La sucrerie est donc principalement une industrie de séparation et de purification. Un grand nombre d’opérations unitaires de séparation sont ainsi mises en œuvre, par exemple, en sucrerie de betterave :

• l’atelier de lavage élimine les impuretés extérieures à la matière première ;

• l’extraction par diffusion limite le transfert des impuretés dans le jus ;

• l’épuration calco-carbonique précipite une partie des impuretés dissoutes ;

• la concentration par évaporation multiple-effet élimine une grande partie de l’eau du jus ;

• et enfin la cristallisation permet de séparer le saccharose sous forme d’un cristal pur à partir d’un sirop contenant encore des impuretés. Le sirop non cristallisable est valorisé dans les industries de fermentation pour produire de l’alcool ou des levures ou encore des principes actifs pour la pharmacie.

L’ensemble du procédé est particulièrement optimisé pour limiter l’impact environnemental, que ce soit en termes de consommation (énergie, eau, autres matières premières) ou de rejets (liquides et gazeux). Les sucreries ont généralement de très grosses capacités et des niveaux d’automatisation poussés.

Cet article sur les procédés de transformation dans l’industrie sucrière a pour principal objectif d’illustrer l’intégration d’un grand nombre d’opérations unitaires. Pour plus de concision, il est centré sur la production de sucre à partir des betteraves (la France en étant le second producteur mondial en 2024-2025) en indiquant les réglages pratiqués dans les usines françaises. La première partie de l’article [F 6 150] décrit l’ensemble des opérations, de la réception de la betterave à l’obtention du jus avant évaporation, en n’oubliant pas la valorisation des co-produits et le traitement des rejets. La seconde partie [F 6 151] décrit les étapes du jus avant évaporation au sucre cristallisé et conditionné, avec un développement...