Savoir-faire · Ingrédient
Fabrication du sucre : un jus de betterave dont on ne garde que ce qui cristallise
La betterave contient déjà le sucre. La sucrerie le sort de la racine, puis le sépare de tout ce qui l'accompagne, jusqu'à des cristaux de saccharose presque purs.
Le sucre de table est une seule molécule, le saccharose. La plante le fabrique dans ses feuilles et le stocke dans sa racine : de l'ordre de 16 % du poids d'une betterave sucrière, pour environ trois quarts d'eau. L'usine doit en tirer un produit à 99,7 % de saccharose au moins.
Cette page remonte en amont de nos ateliers : elle décrit le procédé de la sucrerie de betterave tel que le décrivent la filière et la littérature technique ; la canne a sa bande plus bas.
DANS LA RACINE
16 % de sucre
Teneur de la betterave standard ; 16,4 à 16,5 % en moyenne française en 2024.
À LA SORTIE
130 à 160 kg
De sucre blanc tirés d'une tonne de betteraves.
DANS LE PAQUET
99,7 % au moins
Polarisation minimale exigée du « sucre blanc » par le droit européen.
Deux idées reçues
Non, la sucrerie ne fabrique pas le sucre. Le jus tiré des cossettes contient déjà le sucre de la betterave, mêlé aux sels minéraux de la racine. Aucune étape ne produit de saccharose : chacune retire quelque chose, terre, fibres, impuretés, eau, jusqu'à laisser le saccharose seul dans un cristal.
Et non, « sucre blanc » ne veut pas dire « sucre raffiné ». Une sucrerie de betterave obtient directement du sucre blanc, sans raffinerie. Le mot « raffiné » désigne, en droit européen, une catégorie à part : un sucre blanc dont la couleur et la teneur en cendres sont encore plus basses. La raffinerie est surtout l'affaire de la canne.
Le procédé, en neuf étapes
Les titres du schéma mènent chacun au détail de l'opération, plus bas.
↳ Écartés ici : terre, cailloux, débris végétaux
▼
▼
Eau chaude à contre-courant, 69 à 75 °C, environ 90 min
Le sucre passe des cossettes dans le jus
↳ Écartées ici : les pulpes (cossettes épuisées)
▼
▼
↳ Écartées ici : les écumes de carbonatation
▼
↳ Écartée ici : l'eau, partie en vapeur
▼
Cuite ensemencée de fins cristaux, 70 à 80 °C sous vide
C'est ici, et seulement ici, que le saccharose se sépare de ce qui l'accompagne
▼
↳ Écartée ici : la mélasse, après la dernière cuite
▼
Sucre blanc cristallisé, ≥ 99,7 % de saccharose, ≤ 0,06 % d'humidité
Stocké en silo, puis ensaché ou expédié
Les six premières étapes préparent un sirop ; la septième fait le sucre ; les deux dernières le récupèrent et le rendent stockable.
Chaque étape en détail
ÉTAPE 1
Réception et lavage des betteraves
Chaque livraison est échantillonnée pour mesurer sa richesse en sucre. Des laveurs à pales retirent ensuite la terre, les herbes et les cailloux. Selon une sucrerie picarde, la terre pèse moins de 10 % du poids livré ; elle retourne aux champs.
ÉTAPE 2
Découpe en cossettes
Les coupe-racines taillent la betterave en lanières de 4 à 5 mm d'épaisseur et de quelques centimètres de long, les cossettes. La découpe multiplie la surface de contact avec l'eau.
ÉTAPE 3
Diffusion
Dans un long diffuseur, les cossettes avancent dans un sens, l'eau chaude dans l'autre. À 69-75 °C, les membranes des cellules deviennent perméables et le sucre passe dans l'eau. La traversée dure environ une heure et demie et récupère de l'ordre de 98 % du sucre. Les cossettes épuisées, les pulpes, sont pressées et vont à l'alimentation du bétail.
ÉTAPE 4
Épuration : chaulage et carbonatation
On ajoute au jus du lait de chaux, qui fait précipiter une partie des impuretés, puis on y fait barboter du gaz carbonique, en deux passes : la chaux devient carbonate de calcium et entraîne les impuretés. Chaux et gaz viennent du four à chaux de l'usine, où le calcaire est cuit entre 830 et 1 200 °C.
ÉTAPE 5
Filtration
Des toiles filtrantes retiennent les boues très fines formées pendant la carbonatation. Il en sort un jus clair, à 16-17 % de matière sèche. Les écumes retenues, surtout du carbonate de calcium, sont vendues comme amendement calcaire.
ÉTAPE 6
Évaporation
Le jus traverse des évaporateurs en série, à pression décroissante : la vapeur produite dans l'un chauffe le suivant. Le premier travaille vers 135 °C. En sortie, le sirop atteint 73 % de matière sèche : pour 100 kg de jus, environ 77 kg d'eau sont partis en vapeur.
ÉTAPE 7
Cristallisation sous vide
Le sirop est encore concentré dans des chaudières sous vide, les cuites, où il bout à 70-80 °C sans caraméliser. Sursaturé, il est ensemencé de cristaux très fins, sur lesquels le saccharose se dépose. Le mélange de cristaux et de sirop s'appelle la masse cuite. Une cuite dure quatre à cinq heures selon une sucrerie picarde.
ÉTAPE 8
Turbinage
La masse cuite est essorée dans des turbines, des centrifugeuses : le sirop traverse, les cristaux restent. Un bref lavage à l'eau et à la vapeur, le clairçage, retire le film de sirop resté en surface. Le sirop séparé, l'égout, est recuit une deuxième puis une troisième fois. Ce qui reste après le troisième jet est la mélasse, vendue aux distilleries et à l'alimentation animale.
ÉTAPE 9
Séchage, refroidissement, stockage
Encore chaud et humide, le sucre passe dans des sécheurs à air chaud, puis il est refroidi et tamisé. Pour s'appeler « sucre blanc », il ne doit pas perdre plus de 0,06 % de son poids au séchage. Il est stocké en silo, puis ensaché, mis en morceaux ou expédié en vrac.
Ce que coûte le procédé
En matière. Une tonne de betteraves donne de 130 à 160 kg de sucre blanc, avec environ 500 kg de pulpes humides et 38 kg de mélasse. Dans les sucreries néerlandaises étudiées en 2019, une tonne de sucre demandait 7,1 t de betteraves et 0,07 t de chaux.
En surface. En 2024, le rendement moyen français était de l'ordre de 80 t de betteraves par hectare à 16 % de sucre. Un hectare donne donc de l'ordre de 10 à 13 t de sucre blanc.
En temps. Les usines tournent jour et nuit pendant la campagne : 126 jours en moyenne prévus pour la campagne 2024-2025, quand la FAO donnait 85 à 100 jours pour la France en 2009.
En énergie. Les mêmes sucreries néerlandaises consommaient, en moyenne 2014-2016, 2,8 GJ de vapeur et 0,56 GJ d'électricité par tonne de sucre, hors four à chaux et séchage des pulpes (6,1 GJ par tonne de pulpe sèche).
Le paradoxe de l'eau. Une betterave contient 75 à 78 % d'eau. Pour en tirer le sucre, on commence pourtant par lui en ajouter, à la diffusion, puis on brûle du combustible pour évaporer cette eau. Et l'usine finit avec de l'eau à rendre : une sucrerie picarde déclarait en 2016 en réutiliser 800 000 m³ par campagne pour l'irrigation.
Pourquoi un cristal ne garde que le saccharose
À l'entrée des cuites, le saccharose ne représente qu'environ 92 % de la matière sèche du sirop. Le reste, sels minéraux et autres composés solubles, a traversé l'épuration. Aucun filtre ne peut le retenir : c'est le saccharose qui doit quitter la solution.
C'est ce que fait la cristallisation. Quand l'eau s'évapore, le sirop contient plus de saccharose qu'il ne peut en dissoudre. Les molécules en excès s'empilent sur les cristaux de semence, selon un réseau régulier où seule une molécule de même forme trouve sa place ; les autres composés restent dans le liquide. Un cristal de saccharose pur est incolore : la blancheur du sucre vient de la lumière renvoyée par ses faces. Ce qui colorait le jus est resté dans le sirop.
Le vide abaisse la température d'ébullition vers 70-80 °C : on retire l'eau sans caraméliser le sucre, ce qui ferait naître des composés colorés. L'ensemencement fixe le nombre de cristaux, donc leur taille finale.
Le paradoxe de la mélasse. Plus on cristallise, plus le sirop restant s'enrichit en impuretés, qui gênent la cristallisation. Après trois cuites, la mélasse contient encore de l'ordre de la moitié de son poids en saccharose, pour une pureté d'environ 62 % : le droit français la définit par une pureté inférieure à 70 % pour la betterave. Ce sucre est là, mais le récupérer coûterait plus qu'il ne rapporte.
Betterave ou canne
Le sucre mondial provient à 80 % environ de la canne. Les deux plantes stockent la même molécule, et la définition européenne du sucre blanc, « saccharose purifié et cristallisé », ne dit rien de la plante.
La betterave
Beta vulgaris pousse en climat tempéré. La France est le premier producteur de sucre de l'Union européenne : 4,58 millions de tonnes en 2024-2025, canne des outre-mer comprise.
La racine est diffusée à l'eau chaude et le sucre blanc sort directement de la sucrerie.
La canne
La canne (Saccharum officinarum) contient de l'ordre de 12 à 14 % de saccharose et environ 14 % de fibres. Les tiges, arrosées d'eau chaude, sont broyées dans des moulins à cylindres. Le résidu fibreux, la bagasse, est brûlé en chaudière : à La Réunion, avec du charbon, une tonne de canne fournit 150 kWh d'électricité.
La sucrerie de canne produit d'abord des sucres roux. Le sucre blanc de canne vient du raffinage : sucre roux refondu, décoloré, filtré et recristallisé.
Les noms des sucres sont fixés par une directive européenne de 2001, transposée par un décret de 2003, et par un décret français de 2008 pour les sucres roux et produits voisins.
| Dénomination | Ce que dit le texte |
|---|---|
| Sucre mi-blanc | Polarisation d'au moins 99,5 °Z, sucre inverti ≤ 0,1 %. |
| Sucre, ou sucre blanc | Polarisation d'au moins 99,7 °Z, sucre inverti ≤ 0,04 %, perte au séchage ≤ 0,06 %, couleur ≤ 9 points. |
| Sucre raffiné, ou sucre blanc raffiné | Mêmes critères, et au plus 8 points pour la couleur, les cendres et la couleur en solution réunies. |
| Sucre roux | Plus de 85 % et moins de 99,7 % de saccharose, cendres > 0,05 % ; betterave ou canne. |
| Cassonade | Sucre roux cristallisé issu directement du jus de la canne à sucre. |
| Vergeoise | Produits inférieurs, à l'état solide, provenant du raffinage du sucre. |
| Mélasse | Pureté inférieure à 70 % (betterave) ou à 75 % (canne). |
La polarisation, mesurée au polarimètre et exprimée en degrés sucre internationaux (°Z), traduit la teneur en saccharose. Le sucre dit « complet » ne figure dans aucun de ces textes.
Le sucre bio reste surtout issu de la canne : 90 % d'un marché européen de l'ordre de 180 000 t en 2020. En France, le sucre de betterave bio ne date que de 2019 : 1 069 ha en 2020, quand la betterave couvre plus de 400 000 ha.
Ce que le sucre apporte à une recette
Une saveur et une charge
Le saccharose est l'étalon du goût sucré : on exprime le pouvoir sucrant des autres édulcorants par rapport au sien, fixé à 1.
Dans une pâte grasse, il ne se dissout pas : il reste en particules solides, affinées vers 20 à 30 µm. L'eau y fait épaissir la pâte : elle rend collante la surface des cristaux, qui s'agglomèrent.
Conservation
Le saccharose cristallisé ne se dissout dans l'humidité de l'air, ce qu'on appelle la déliquescence, qu'au-delà de 85,7 % d'humidité relative à 25 °C. Il se garde au sec.
Le règlement européen dispense les sucres à l'état solide de date de durabilité minimale, et la loi française interdit même d'en inscrire une.
Étiquetage
Dans la liste des ingrédients, il s'appelle « sucre ». Le sucre n'est pas un allergène réglementaire.
Dans la déclaration nutritionnelle, il entre dans la ligne « dont sucres », qui réunit tous les monosaccharides et disaccharides de l'aliment, à l'exclusion des polyols comme le xylitol.
Pour la suite, voir la fabrication de la pâte à tartiner au chocolat.
Où le retrouver chez nous
Et nos pâtes à tartiner ?
Elles sont adoucies au xylitol pour l'une, au sirop de yacon pour les deux autres.
Vous êtes une marque ou une épicerie ?
Nous fabriquons des caramels et des pâtes à tartiner sous votre marque, en agriculture biologique. Voir caramels, pâtes à tartiner et confiserie à façon.
Sources
- FAO, Centre d'investissement (I. Punda), Agribusiness Handbook: Sugar Beet / White Sugar, 2009 — étapes, rendements, co-produits, campagne.
- Rademaker K., Marsidi M., Decarbonisation options for the Dutch sugar industry, PBL et ECN part of TNO, 2019 — conditions opératoires, bilans matière et énergie.
- Amann L., « Zoom sur le saccharose : de la betterave au sucre », Mediachimie, 2019 — pureté du sirop, trois jets, composition de la mélasse.
- Archives nationales du monde du travail, « Du champ à l'assiette : la transformation de la betterave sucrière » — étapes, mélasse de troisième jet.
- Association pour la sauvegarde de la sucrerie de Francières, « De la betterave au sucre » — filtration, cuites sous vide, clairçage.
- Le Betteravier français (CGB), « La campagne prendra fin début février », 16 janvier 2025 — durée de campagne, rendement, richesse.
- Cultures Sucre, bilan de campagne 2024-2025, 8 juillet 2025, rapporté par Pleinchamp — production, surfaces.
- Guilhem F., L'Action agricole picarde, 7 janvier 2016 — tare terre, durée de cuite, écumes, eau réutilisée.
- AFP, Connaissance des Énergies, 10 décembre 2024 — teneur en eau de la betterave.
- Cirad, fiches « Canne à sucre » — moulins, bagasse, raffinage, part de la canne.
- Ministère de l'Agriculture, « À La Réunion, une valorisation à 100 % de la canne à sucre », 2019 — composition de la canne, électricité.
- Directive 2001/111/CE du Conseil, annexe ; décret n° 2003-586 du 30 juin 2003 — sucre mi-blanc, blanc, raffiné.
- Décret n° 2008-1370 du 19 décembre 2008 — sucre roux, cassonade, vergeoise, mélasse.
- Règlement (UE) n° 1169/2011, annexes I et X ; loi n° 2015-992, art. 103 ; Institut national de la consommation — « sucres », date de durabilité minimale.
- Yao W. et al., International Journal of Food Properties, 14(4), 2011 — point de déliquescence du saccharose.
- Grembecka M., European Food Research and Technology, 241, 2015 — pouvoir sucrant rapporté au saccharose.
- Afoakwa E. O., Paterson A., Fowler M., Trends in Food Science & Technology, 18(6), 2007 — eau et fluidité des masses sucrées grasses.
- Agence Bio, « Le sucre bio : état des lieux », 2021 ; Comité technique régional AB Hauts-de-France, Cahier technique bio, 2020 — surfaces bio, marché européen.
Les conditions opératoires citées sont celles de la littérature scientifique publiée ; chaque fabricant a les siennes.
Voir aussi la fabrication du xylitol, du sirop de yacon, de la masse de cacao et de la pâte à tartiner au chocolat, ou tous nos savoir-faire. Nous sommes toujours disponibles au 06 66 45 88 96.