L'Illustration, No. 0011, 13 Mai 1843

by Various

II.

Production et fabrication du sucre de betterave.

La betterave est une plante du genre bette, pivotante, charnue, très-épaisse, et d'une grosseur qui va quelquefois à 25 et à 30 cent, de diamètre dans sa partie supérieure. Il en existe plusieurs variétés. Celle qui est reconnue aujourd'hui comme la plus favorable à la production du sucre est la betterave blanche de Silésie (beta alba): vient ensuite la betterave jaune (beta major), venue de la graine de Castelnaudary; puis la rouge (beta romana), et enfin la betterave ordinaire ou des champs, connue aussi sous le nom de disette (beta sylvestris).

Margraaf est le premier chimiste qui ait découvert dans la betterave l'existence du principe saccharin, et Achard le premier industriel qui établit, en Silésie, une usine pour la conversion de la betterave en sucre. En 1809 seulement, ces procédés de fabrication furent introduits en France. Cette industrie fut d'abord accueillie avec faveur par Napoléon qui entrevoyait dans sa prospérité future un des soutiens les plus énergiques de son système continental; elle fit cependant peu de progrès. Il en fut de même pendant les premières années de la Restauration. Mais peu à peu les droits élevés qui furent mis sur le sucre colonial, les primes accordées à l'exportation des sucres raffinés, donnèrent à l'industrie betteravière une impulsion d'autant plus grande, qu'elle jouissait en partie des primes qui, dans le principe, avaient été données à l'exportation du sucre colonial. Ce système protecteur et l'exemption complète de tous droits lui ont fourni les moyens de se développer, en même temps que les découvertes et les applications de la chimie lui apportaient chaque: jour le secours de leurs nouveaux perfectionnements. Cependant, malgré ces incroyables immunités, la production marcha d'un pas moins rapide qu'on n'aurait pu le croire; car, en 1828, il n'y avait en France que 58 fabriques en activité, produisant 2.685.000 kil.

Ce ne fut que quelques années plus tard que l'industrie betteravière, favorisée par l'exemption des droits et la continuation des causes que nous venons d'énumérer, prit une extension plus considérable. Aussi, quand on réduisit le taux des primes à l'exportation, et qu'on imposa le sucre indigène au droit d'abord de 15 fr. (16 fr. 50 c. avec le décime), et plus tard à celui de 25 fr. (27 fr. 50 c. par 100 kilog.), il fut assez fort pour lutter contre la concurrence coloniale. Il est vrai qu'il lui restait encore une protection de 22 fr. Quelques usines seulement furent obligées de fermer, mais ce furent surtout celles qui étaient placées dans de mauvaises conditions de travail ou de débouché.

Le chiffre de 1828 ne tarda pas à être dépassé. En 1830, la production était déjà évaluée à 6 millions de kilog.; en 1834, à 26 millions; en 1835, à 38 millions; en 1836, à 49 millions. An commencement de 1837, le nombre des fabriques en activité ou en construction s'élevait à 343, et si toutes avaient fonctionné, elles pouvaient produire 55 millions de kilog. Aujourd'hui, le nombre des fabriques en activité est de 382; 25 autres, sans avoir travaillé, avaient des sucres en charge au commencement de cette campagne, qui, comme on le sait, commence au 1er octobre de chaque année. Les quantités inventoriées, à la charge de l'année précédente, se montaient à 4.338.664 kilog. Pendant le mois de janvier 1842, il a été fabriqué 5.505.533 kilog.; et pendant les trois mois antérieurs, 16.960,348 kilog.: total, 22.465.881 kilog., dont, pendant cet espace de temps, y compris le mois de janvier, 17.982.926 kilog. ont été livrés à la consommation. A la fin du mois, il restait en fabrique 8.821.619 kilog. Les 382 fabriques en activité au mois de janvier 1843 se répartissent ainsi qu'il suit entre les différents départements qui les possèdent.

Aisne 36
Nord 158
Oise 8
Pas-de-Calais 79
Puy-de-Dôme 10
Seine-et-Oise 4
Somme 37
34 autres départements 50
Total égale 382

Les droits sur le sucre indigène ont, en 1842, rapporté au Trésor une somme de 8.981.000 fr.

La betterave est cultivée dans quarante et un départements; mais le rendement est loin d'être égal pour chacun d'eux. Il ne sera peut-être pas sans intérêt de compléter le tableau suivant, que nous empruntons à la Statistique agricole de la France, publié en 1840.

Nombre d'hect. Quintaux métr. Produit
Départements cultivés recueillis. par hectare.
Nord 12.244 5,145.599 420
Pas-de-Calais 7.167 2.316.123 525
Haut-Rhin. 1.757 602.454 347
Ardennes. 141 42.066 297
Puy-de-Dôme. 1,020 286.927 279
Aisne. 3.359 859.742 256
Bas-Rhin. 1,945 446.186 230
Ain. 216 27.917 129

Dans les départements où la terre est propice à la culture de la betterave, un hectare rend 3.675 kilog. de sucre, et il pourrait en donner jusqu'à 4,400. Dans le principe, on n'obtenait que 50 kilog. de jus pour 100 kilog. de betteraves; mais on est parvenu à retirer 70 à 75 kilog. de premier jet.

Après ces données générales, nous pouvons exposer les procédés de la fabrication actuelle du sucre de betterave. On met en pratique deux modes principaux, celui dit de la cristallisation lente, et celui de la cristallisation prompte ou de la cuite. Ces deux modes ont été décrits avec une telle précision par M. Crespel-Delisse, fabricant à Arras, lorsqu'il fut entendu dans la dernière enquête sur les sucres, que nous croyons devoir copier ici textuellement sa déposition. Nous le faisons d'autant plus volontiers, que nous essaierions peut-être en vain d'atteindre à l'exactitude de ses descriptions:

«Les manipulations, d'après le mode de la cristallisation lente, dit M. Crespel-Delisse, sont: le lavage, le râpage, le pressurage, l'acidification, l'évaporation, la clarification, la cristallisation et l'extraction de la mélasse du sucre brut.

«La betterave, amenée des champs ou des magasins, est jetée dans de grands baquets pleins d'eau; des hommes la frottent avec un balai, et la retournent de tous les sens jusqu'à ce qu'elle soit propre. On la retire de ces baquets avec une pelle de bois, percée de divers trous, de trois centimètres de diamètre.

«Du lavoir, la betterave est portée à la râpe, cylindre armé de lames de scie, et auquel on imprime un mouvement de rotation d'environ mille tours par minute. Cette impulsion est donnée par des boeufs attelés à un manège; la betterave est poussée contre la râpe, dans les coulisseaux, par un sabot de bois; la pulpe est reçue dans un baquet de cuivre.

«La pulpe est prise de ce baquet avec une pelle de bois, et mise dans une toile de chanvre un peu claire. Ce sac est étendu sur une claie en osier, le bout du sac reployé de manière à ce que la pulpe ne s'en échappe pas. On forme une pile de trente sacs, ainsi rangés, que l'on soumet à l'action d'une presse hydraulique, en dix minutes, la pression s'effectue, et on tire de cette pile un hectolitre et demi de jus, environ 75 à 80 p. 100 du poids de la pulpe.

«Le jus est reçu de la presse dans des baquets doublés de plomb de la contenance de 8 hectolitres. Aussitôt qu'un bac est plein, on y ajoute, en le mêlant au liquide, deux hectogrammes d'acide sulfuriquc concentré à 66 degrés, et préalablement étendu d'eau dans la proportion d'une partie d'acide sur quatre parties d'eau. Ainsi préparé, le jus peut se conserver vingt-quatre heures.

«Le jus est monté par une pompe dans la chaudière à défécation; sa contenance est aussi de 8 hectolitres. On met le feu au fourneau; on ajoute aussitôt au liquide 2 hectogrammes 50 grammes de chaux vive, que l'on a fait éteindre pour former un lait de chaux. Un brosse le tout fortement, et lorsque la masse est arrivée à 50 degrés de chaleur du thermomètre de Réaumur, on y ajoute de nouveau 8 litres de sang de boeuf ou de lait écrémé; ou pousse activement le feu et on le retire au premier bouillon, c'est-à-dire quand le jus a atteint 80 degrés Réaumur. Ou enlève toutes les parties hétérogènes qui se sont accumulées à la surface du liquide. Ces eaux sont portées dans des sacs soumis aussi à la pression d'une presse à vis, pour retirer toutes les parties liquides, lesquelles sont reportées dans la chaudière d'évaporation.

«Le liquide, laissé en repos après la défécation, est tiré au clair par un robinet placé au fond de la chaudière. Les huit hectolitres sont partagés en deux chaudières d'évaporation. On ajoute au jus déféqué 5 hectogrammes de noir animal par hectolitre. On accélère, autant que possible, l'évaporation par une ébullition forte et prolongée, jusqu'à ce que le sirop marque 52 degrés à l'aréomètre de Beaume.

«Le sirop est reçu des chaudières d'évaporation dans un chaudière de clarification, et lorsque plusieurs opérations réunies forment une quantité de six hectolitres, on procède à la clarification en mettant au sirop six à huit litres de sang de boeuf, ou de lait écrémé. On fait faire un ou deux bouillons à la masse, on tire le feu du fourneau et l'on fait rouler le sirop avec toutes ses impuretés dans des cuves de la contenance de six hectolitres si on se dispose à faire cristalliser lentement, et dans des filtres, si on veut procéder à la cristallisation prompte.

«Après trois ou quatre jours de repos du sirop dans les cuves, on le décante au moyen de robinets placés à différentes distances du fond de ces cuves. Il est porté bien clair à l'étuve, et mis dans des cristallisoirs placés sur des rayons. Ou entretient dans l'étuve une chaleur de 50 degrés Réaumur, et par une évaporation lente que subit le sirop, il se forme à la surface une couche cristalline que l'on a soin de briser tous les deux jours.

Après six semaines de séjour à l'étuve, le sirop est complètement cristallisé. On reprend alors les cristallisoirs, on le« pose debout au-dessus d'un réservoir, pour laisser écouler le plus gros de la mélasse. Le sucre reste en masse dans le cristallisoir; on l'en détache pour le porter à deux cylindres à travers lesquels on le fait passer à plusieurs reprises Cette manipulation a pour but de séparer les cristaux qui adhèrent fortement les uns aux autres, et par le frottement de ces cristaux les uns contre les autres, la mélasse qui se trouve desséchée à leur surface s'en détache. Au sortir des cylindres, le sucre a l'apparence d'une pâte; on le met dans des sacs entre deux claies d'osier, ainsi qu'on le fait pour la pulpe, et on en soumet une pile d'environ quarante sacs à l'action d'une presse hydraulique. Après vingt-quatre heures, on le retire pour être livré à la consommation.»

Intérieur de la Sucrerie de betteraves de Château-Frayé,
près Villeneuve-Saint-Georges.--Première vue.

Il nous reste actuellement à indiquer le second mode de fabrication; celui par la cristallisation prompte, on la cuite.

Nous emprunterons encore à M. Crespel-Delisse la description des procédés qui s'emploient le plus généralement:

«Jusqu'à la sixième manipulation, dit-il, la fabrication est conduite de la même manière que dans la cristallisation lente. Arrivé là, le sirop est coulé dans des filtres, et le sirop clair est reçu dans un réservoir commun.

«Le sirop est monté par une pompe dans une chaudière de cuivre où on lui fait subir une nouvelle évaporation par une forte ébullition, et lorsqu'il a atteint une densité de 30 à 40 degrés de l'aréomètre de Beaume, ou un degré de chaleur élevé dans la masse du sirop à 90 degrés Réaumur, il est porté dans un rafraîchissoir. Après la réunion de plusieurs cuites successives, ce sirop cuit est porté dans des formes bâtardes: il s'y cristallise en vingt-quatre heures, et après ce temps on débouche les formes pour opérer l'écoulement de la mélasse Les formes sont placées sur des pots destinés à recevoir la mélasse Il faut trois semaines à un mois pour obtenir la purgation des sucres lorsque, les matières sont de bonne qualité, et jusqu'à deux ou trois mois lorsqu'elles sont mauvaises.

«Comme il est impossible d'obtenir du premier jet tout le sucre que contient le sirop soumis à la cuite, on reprend les mélasses provenant de la purgation que l'on reporte à la chaudière de cuite. On obtient encore de ces mélasses un sucre de seconde qualité.»

Le procédé à la cuite a peu à peu prévalu, chez la plupart des fabricants, sur celui de la cristallisation lente. Les motifs qui ont déterminé leur préférence à cet égard sont consignés dans une déposition de Ml. Blanquet (de Famars). Nous allons la transcrire ici, autant pour compléter l'histoire de tous les procédés en usage, que pour faciliter l'intelligence de ce qui va suivre.

Intérieur de la Sucrerie de betteraves de
Château-Frayé.--Deuxième vue.

«Nous avons été effrayé, dit M. Blanquet, de la lenteur des opérations pour obtenir le sucre par la cristallisation lente, et de l'apparence toute particulière qu'il présentait après le pressurage, qui est une des conditions nécessaires de ce mode de production. La quantité de cristallisation nécessaire pour une grande fabrication, l'immensité des locaux destinés à les recevoir, le séjour prolongé des cristallisoirs dans les étuves, le broiement et le pressurage des cristaux péniblement obtenus; toutes ces considérations nous ont fait rechercher avec soin quelles étaient les causes qui, dans l'esprit du plus grand nombre des fabricants, déterminaient une préférence prononcée pour ce genre de fabrication, à l'exclusion du mode bien moins embarrassant de la cristallisation par la cuite. Nous avons trouvé que la cuite, plus simple dans l'exécution, était effectivement une opération plus délicate, et qui exigeait une précision de laquelle on ne pouvait s'écarter sans dommages notables; mais, en revanche, nous avons trouvé aussi que le sucre obtenu de cette manière avait précisément le même aspect que les moscouades ordinaires livrées au commerce par les colonies. Nous avons alors examiné quelle influence pouvait exercer sur les moscouades obtenues par ces deux procédés les agents de défécation indiqués pour chacun d'eux. Nous avons vu que l'acide sulphurique était employé simultanément avec la chaux dans la défécation, pour la cristallisation lente, et que la chaux seulement était employée pour la défécation dans le procédé à la cuite. Des considérations théoriques se présentant en grand nombre pour proscrire l'acide de la fabrication du sucre, nous avons suivi le sucre obtenu par la cristallisation lente dans les ateliers du raffineur, et là, nous avons vu que ce sucre travaillé pour faire les candis produisait au lieu de mailles à faces bien prononcées, des candis appelés vulgairement candis tremblés, c'est-à-dire dont la cristallisation est confuse au lieu d'être nette et détachée. Nous avons entendu des raffineurs se plaindre de ce que les suites, après la première cristallisation, étaient moins riches qu'elles n'auraient dû être, par rapport à la nuance de la moscouade. Ces observations étant parfaitement d'accord avec les données théoriques, nous avons opté pour l'autre mode de travail, en nous proposant le problème d'atténuer autant qu'il serait en nous les difficultés de la cuite.»

Ces explications, empruntées aux hommes les plus compétents, permettront facilement au lecteur de suivre sur le dessin que nous lui donnons, et qui représente la sucrerie de Château-Frayé, près Villeneuve-Saint-Georges, appartenant à Chaper, les diverses phases de la fabrication.

Les betteraves, arrivées dans la cour de l'établissement, sont d'abord posées sur un petit pont à bascule, puis arrivent dans un magasin contigu au lavoir, dans lequel elles sont déposées par des enfants dont le salaire est de 1 fr. par jour. Du lavoir elles passent dans le coupe-racine ou râpe, mu par un manège qui les découpe en tranches de 2 millimètres d'épaisseur, et les rejette dans un bac à sec dans lequel se trouve un filet ou poche de toile; cette poche reçoit les tranches et, au moyen d'un treuil, les transporte d'abord dans les chaudières d'amortissement chauffées au moyen de la vapeur, et successivement dans six chaudières de macération à froid, où elles déposent leur jus jusqu'à ce qu'il ait atteint une densité de 7 degrés.

Ainsi qu'on a déjà pu le remarquer, le procédé employé à Château-Frayé est celui de la cuite; on n'y emploie point l'acide sulfurique, et le pressurage, au lieu de s'opérer par la presse hydraulique, s'obtient par les chaudières d'amortissement et de macération. Quand le jus est arrivé à la densité voulue, on opère alors la défécation au moyen d'un lait de chaux; vient ensuite l'évaporation. Le jus ainsi déféqué est, au moyen d'un système de tuyaux de refoulement, renvoyé dans des bacs de dépôt d'où il passe dans des filtres sur le noir animal en grain qui a la propriété d'absorber la chaux et de colorer et dégraisser le jus. Cette opération a pour but de clarifier le jus. Il ne reste plus alors qu'à opérer la cristallisation. On y parvient de la manière suivante: après le premier passage sur le noir, on évapore à 22 degrés, on passe une seconde fois sur le noir pour que la clarification soit entière, et l'on cuit dans une chaudière dans le vide, toujours au moyen de la vapeur.

Après la cuisson, le sirop est reçu dans des rafraîchissoirs, et, sans qu'il soit besoin de le décanter, on le coule dans des formes, où sa cristallisation s'opère en douze heures. La mélasse s'écoule entre les cristaux, et laisse au fond des formes un résidu qui, vendu aux distillateurs, produit des esprits qui, livrés au commerce, sont mêlés aux 3/6 obtenus du raisin.

L'arrachement et la conservation des betteraves constituent une des principales difficultés de l'industrie sucrière. Les plus grandes précautions sont nécessaires pour empêcher la gelée ou la pourriture de les attaquer, et dans certaines usines, c'est la seule cause qui ait mit des bornes à l'extension de la fabrication. Frappé de ces inconvénients, Schützenbach entreprit de dessécher la betterave et de la réduire en une poudre qui pouvait alors non-seulement se conserver indéfiniment, mais encore se transporter au loin sans beaucoup de frais et sans altération. Le succès semblait, dès le principe, devoir couronner cette tentative; 100 de betteraves qui, par les anciens procédés, ne donnaient, après la macération, que 5 à 6 au plus, ont rendu 7, 8 et quelquefois davantage par le procédé Schützenbach. Toutefois, si nous en croyons certaines personnes bien informées, ce succès n'aurait pas été de longue durée. Un cessionnaire des procédés de Schützenbach en France, le propriétaire de la Sucrerie de Vigneux aurait été obligé de renoncer, après des pertes considérables, à ce procédé de fabrication, et lui-même, malgré tous les soins qu'il devait naturellement apporter dans l'emploi de la méthode dont il était l'inventeur, aurait été forcé de fermer l'usine qu'il avait élevée à Carlsruhe. Quoi qu'il en soit, l'attention des savants s'est alors éveillée; l'on a cherché si le procédé Schützenbach, applicable à la dessiccation de la canne, ne produirait pas des effets analogues. Les résultats, quoique conformes dans la théorie à ceux qu'on avait reconnus dans le traitement de la betterave, ont laissé beaucoup à désirer dans la pratique.

On conçoit cependant de quelle importance serait pour nos Antilles et nos possessions à sucre l'application de ce procédé nouveau, si les colons toutefois, sortis de la position précaire où les place depuis si longtemps notre régime économique, étaient en état de faire des avances nécessaires à toute industrie qui veut se transformer avec avantage; car de deux choses l'une, ou les colons cultiveraient en cannes une moins grande quantité de terres et laisseraient le reste à d'autre cultures productives, ou bien ils en cultiveraient autant, et exporteraient ainsi une plus grande quantité qu'ils ne le font aujourd'hui. Comme ces sucres seraient obtenus avec moins de perte, par conséquent à plus bas prix, leur placement serait plus facile sur le marché de la métropole, à laquelle les colonies demanderaient dès lors une plus grande masse de produits industriels. Ces sucres, obtenus ainsi à moins de frais, tout en laissant aux colons un bénéfice raisonnable, permettraient d'abaisser dans une proportion plus considérable la surtaxe qui grève les sucres étrangers, et, en facilitant ainsi nos échanges avec des pays éloignés, donneraient de nouveaux débouchés à notre commerce extérieur, de nouveaux éléments de prospérité à notre navigation lointaine.

Nous ne parlons pas ici des autres végétaux qui contiennent en eux le principe saccharin, et pourraient facilement être convertis en sucre, tels que le mais, le melon, la citrouille. Nous ne dirons rien non plus du sucre de l'érable. Nous nous contenterons de quelques mots sur le sucre de pomme de terre ou de fécule, dont la fabrication a pris depuis quelque temps une extension considérable pour que l'on évalue de 4 à 5 millions de kilog. la production de 1842. Ce sucre s'obtient par le traitement des fécules, mais on n'a pu lui donner la consistance des autres sucres. Aussi est-il principalement livré aux distillateurs et aux épiciers, qui l'emploient surtout dans la confection des liqueurs, des confitures et autres préparations analogues. La pharmacie peut aussi s'en servir pour édulcorer des breuvages ou des potions. Quant aux sucres produits par les végétaux que nous avons cités plus haut, ils n'ont donné que des essais, mais il n'en est pas entré dans la consommation. Nous ne devons donc point nous en occuper.