TPE
LYCEE MICHELET
MATIERE ET FORME
LA CANNE A SUCRE
La canne à sucre est originaire de la Nouvelle-Guinée, où elle est cultivée depuis 6000 an av. J.C.. Dans l'Antiquité, l'Europe ne connaissait pas le sucre, même les plus riches ignoraient son existence. Jusqu'au XIIIe siècle, la sucrerie la plus en vogue était les fruits confits dans du miel, ou encore des confitures faites à base de miel. Or, en Extrême-Orient, et surtout aux Indes, le sucre était déjà bien connu : d'une couleur brun foncé, mal raffiné, lourd et plein d'impuretés, il avait un goût particulier qui est très différent du goût du sucre acteul. En Europe, c'est avec Alexandre le Grand, en 327 av. J.C., que le canne à sucre fait son apparition, mais après quelques échanges, ce commerce s'arrête là.
Le sucre est importé alors au Moyen-Orient par le biais de nombreuses conquêtes, ainsi, l'Europe achète du sucre d'Arabie ou d'Asie. Alexandrie et Venise peu de temps après devinrent les principaux ports pour le commerce du sucre en 996, et en Europe, la réussite de la ville italienne créa une jalousie telle que le commerce du sucre devient alors d'une importance capitale. C'est avec Napoléon que le sucre blanc quitte son usage pharmaceutique. Il veut que la France produisse par elle même de la canne à sucre, alors elle en plante dans ces colonies : en Antilles et dans la Réunion.
A) La canne à sucre
La canne à sucre est une plante dont on extrait de ses tiges du sucre, elle fait partie de la famille botanique des graminés (comme le riz, le blé ou encore le maïs) et peut faire jusqu'à 6 mètres de hauteur. Au total, près de 80 pays cultivent la canne à sucre : le Brésil (premier producteur mondial), l'Inde, l'île de la Réunion...
Pour qu'elle soit correctement cultivée, elle doit pousser sur une terre où il fait toujours chaud et a besoin abondemment d'eau. La plantation de la canne à sucre se fait par bouturage(1). La canne à sucre lors de la phase de maturation (le moment où elle fabrique le plus de saccharose) peut supporter des températures qui se situent en 10 et 20°C. Les besoins annuels en eau se situent à environ 1500mm, et le sol doit être riche et assez poreux pour permettre à l'eau une bonne pénétration et conservation. La canne à sucre fleurit à son apogée dans un sol légèrment acide ayant un pH se situant aux alentours de 6,5, bien qu'elle puisse suporter des terres plus acides ou encore élémentaires, allant de 5 jusqu'à 8,5 pour son pH.
La croissance de la canne à sucre dépend essentiellement des conditions environnementales et de sa quantité d'eau fournie, ainsi que sa teneur en azote du sol. Alors, la plante arrive à maturité au bout de 16 mois (moyenne mondiale) : on remarque l'apparation de fleurs le long de la tige, et un mois après on coupe la canne à sucre au plus près du sol pour en extraire le plus de sucre possible (la partie inférieure de la plante contient le plus de saccharose).
(1)Bouturage: Le bouturage est un mode de multiplication végétative de certaines plantes consistant à donner naissance à un nouvel individu (individu enfant de la plante mère) à partir d'un organe ou d'un fragment d'organe isolé (morceau de rameau, feuille, racine, tige, écaille de bulbe).
Après ramassage, les cannes à sucres deviennent très fragiles et il est important de les acheminer vers les usines qui vont les traiter dans un délai très rapide. En effet, plus le temps de stockage est long, plus la teneur en sucre va diminuer. Au bout de 7 à 8 ans, la canne à sucre vieillit et produit moins de sucre, les agriculteurs doivent donc en replanter souvent. Pour cela ils utilisent des boutures : des morceaux de cannes.
Plus il y a de sucre dans la canne, plus le prix sera élevé. Le sucre en poudre de couleur rousse de la canne à sucre se vend au kg aux alentours de 2,65€, mais lorsque le sucre en poudre est vendu avec l'appellation ''bio'', alors le prix sera nettemment plus élevé : 5,06€/kg (90% du sucre bio provient de la canne à sucre, bien que ce marché ne soit pas encore très important, puisqu'il représente moins d'1% de la production mondiale de sucre).
La canne à sucre est composée de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. Elle fabrique le sucre en puisant dans l'oxygène et le carbone. La canne à sucre lors de la photosynthèse produit des molécules à quatre atomes de carbone, elle fait partie des plantes de type " C4 ". La canne à sucre a une grande capacité pour absorber le gaz carbonique. En un an, un demi-hectare de canne peut absorber plus de
30 tonnes de gaz carbonique et produire 21 tonnes d'oxygène neuf.
Les sucres roux renferment en général 85 à 98% de saccharose ainsi que des matières colorantes, minérales et aromatiques. C'est grâce à ça notamment qu'on différencie le sucre roux du sucre blanc de la canne à sucre. Le sucre roux possède des notes aromatiques rappelant plutôt la cannelle ou le rhum, les variations gustatives étant importantes suivant le pays d'origine et les conditions de fabrication.
B) Etude de cas : l'île de la Réunion ; 1er producteur européen de sucre issu de la canne à sucre
Cette plante a été introduite au XVIIIème siècle sur l'île de la Réunion, bien qu'au début ils ne s'en servaient que pour fabriquer de l'alcool ou pour le donner au bétail. Mais cette situation change en 1815, ils cultivent la canne à sucre pour en faire du sucre. Elle a quasiment pris la place de toutes les autres cultures locales (le riz, le café,le coton...), étant donné qu'elle représente 60% des terres cultivables. C'est la principale plante cultivée de l'île. Après le tourisme, elle consitue la 1ère source de revenus de l'île.
La récolte de la canne à sucre est étalée sur 5 mois
(de juillet à novembre) et est cultivée le plus souvent à la main. Sur l’île, ils peuvent récolter jusqu'à 5 tonnes de canne à sucre par jour. Il y a 2 usines sucrières et lorsque c'est une période de récolte, les usines fonctionnent 24h/24. Chaque année, la Réunion produit 210 000t de sucre. Une partie de ce sucre est raffiné en métropole pour donner du sucre blanc.
Lorsque la canne à sucre arrive à l'usine, elle est défibrée par un broyeur à couteaux. Après vient le broyage : la canne à sucre est broyée dans des moulins à rouleaux qui permettent de recueillir le jus. La fibre restante est appelée bagasse, elle contient encore 55% d'eau et 1% de sucre, alors elle est envoyée à la centrale thermique pour produire de l'énergie : de la vapeur pour la sucrerie et de l'électricité pour EDF. Il existe deux usines sucrières sur l'île de la Réunion, et grâce aux centrales thermiques bagasse-charbon, 45% des besoins en électricité sont couverts par la canne à sucre. Et l'intérêt de produire davantage de bagasse est double, car il est devenu indispensable pour optimiser la production d'électricité de l'île de produire de la bagasse. L'épuration consiste à ce qu'après que la canne à sucre ait été tamisé, le jus soit mélangé à du lait de chaux et chauffé à 105° C, ce qui a pour effet de coaguler les matières indésirables et de les faire se déposer. Ainsi, lors de la filtration, les boues qui contiennent encore du sucre sont filtrées et séchée, (on les appelle les écumes) et sont récupérées par les agriculteurs et servent d'engrais. L'évaporation consiste à ce que le jus clair soit concentré progressivement avec la vapeur provenant de la centrale thermique et perd la majeure partie de son eau, à l'issue de cette opération réalisée en 5 étapes, on obtient le sirop.Cristallisation :La cristallisation ou cuisson a pour but de produire les cristaux de sucre. Pour déclencher la cristallisation, on introduit des grains de sucre très petits 10 microns, c'est l'ensemencement. Puis on fait grossir ces cristaux dans les cuites, on obtient alors la masse-cuite, mélange de grains et de sirop ou liqueur. Cette masse-cuite sera refroidie lentement, puis centrifugée pour séparer les cristaux. La liqueur restante, qui contient encore du sucre, sera re-cristallisée jusqu'à ce que le sucre contenu ne soit plus récupérable. La liqueur finale, appelée mélasse, sera distillée pour la fabrication du rhum.Séchage :Le sucre encore humide est séché et refroidi. Puis il est acheminé vers l'unité de conditionnement.
Les différentes familles
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