Sucre

Le sucre est une substance soluble dans l'eau de saveur douce; il est extrait de la canne à sucre et de la betterave sucrière. Le nom scientifique du sucre est «saccharose». Dans la Rome antique, on le désignait sous le nom de saccharum. Les mots des langues européennes qui le désignent (zucchero en italien, sugar en anglais, azúcar en espagnol et Zucker en allemand) ont comme racine commune le mot sanscrit sakara qui signifie «grain».

La canne à sucre (Saccharum officinarum) pousse dans les régions tropicales, elle est originaire de l'Inde ou de Nouvelle-Guinée. Aujourd'hui les grands producteurs de canne à sucre sont le Brésil, l'Inde, Cuba, la Chine, le Pakistan et le Mexique. La production mondiale de canne à sucre en 1990 était d'un milliard de tonnes métriques. Environ les trois cinquièmes de la production mondiale de sucre raffiné proviennent de la canne à sucre. C'est une plante fragile qui demande des soins particuliers dont un apport en eau et en engrais. Cette grande graminée vivace peut mesurer de 2 à 7 m de haut et environ 5 cm de diamètre. Elle est cueillie de 8 à 16 mois après son apparition selon le climat; la récolte est maintenant généralement mécanisée, mais dans plusieurs pays elle se fait à la main à l'aide d'une machette. On coupe la canne au ras du sol; après la récolte, de nouvelles pousses apparaîtront.

Les glucides de la canne à sucre logent dans la moelle des tiges; ils contiennent de 12 à 15% de saccharose. Une tonne de canne à sucre fournit environ 125 kilos de sucre.

La betterave sucrière (Beta vulgaris spp) est une parente de la betterave consommée comme légume (Chénopodiacées), elle est originaire d'Europe. C'est une grosse racine bulbeuse bisannuelle qui peut croître sous les climats nordiques, pèse en moyenne 800 g et contient de 15 à 20% de saccharose. Elle est récoltée de 20 à 30 semaines après le semis. La production de sucre de betterave représente environ deux cinquièmes de la production mondiale de sucre raffiné. Aujourd'hui, les pays grands producteurs de betterave à sucre sont la Russie, la France, l'Allemagne, les États-Unis, la Pologne et la Chine.

Pendant des millénaires, le seul édulcorant (produit sucrant) connu en Occident fut le miel. Ce dernier était utilisé par tous les peuples de l'Antiquité, que ce soit les Chinois, les Indiens, les Égyptiens, les Grecs et les Romains. La culture de la canne à sucre avait déjà cours en Inde il y a environ 2 500 ans; Grecs et Romains n'utilisaient le sucre de canne qu'à des fins médicinales.

Du Moyen Âge aux temps modernes, le sucre demeurait pour les Européens un médicament ou une denrée de luxe et exotique, réservée aux nantis. Les Arabes auraient développé le raffinage et l'exploitation de la canne à sucre sur une grande échelle, faisant connaître la culture de la canne à sucre ou son commerce dans les pays qu'ils conquirent. Les Espagnols eurent le monopole de la distribution du sucre de canne du viiie siècle au ixe siècle en Europe; à partir de l'an 900, Venise devint un centre important de diffusion de sucre.

Les Européens découvrirent le sucre de canne principalement lors des croisades. La puissance économique des grands ports de la Méditerranée est attribuable au commerce des épices, principalement à celui du sucre. Au xve siècle, la découverte des Amériques et la présence des Européens aux Indes orientales et dans les îles de l'océan Indien devaient marquer le début d'une grande expansion de la culture sucrière; les Antilles notamment furent et demeurent encore aujourd'hui un important centre de production. Cette expansion contribua par le fait même à la baisse du prix du sucre, donc à une augmentation notable de sa consommation. On ne prêta attention au potentiel de la betterave sucrière qu'à la fin du xviiie siècle, ce qui entraîna l'expansion relative de la culture de la betterave sucrière en France, en Autriche, en Hongrie et en Russie. La culture intensive de la canne à sucre aux Antilles exigeait une main-d'œuvre abondante qui fut principalement composée d'esclaves africains.

En réponse au blocus anglais sur le sucre en provenance des Antilles, Napoléon ordonna la culture de betterave sucrière sur les terres françaises; en 1811, le Français Delessert mit au point la première usine rentable de transformation de la betterave sucrière, et il fut décoré par l'empereur. En moins de deux ans, quelque 300 usines de betteraves à sucre furent mises en exploitation. La consommation du sucre devait connaître par la suite un essor considérable.

Les habitudes alimentaires concernant l'ingestion de sucre se sont considérablement modifiées au cours du xxe siècle. La consommation de sucre a atteint un niveau encore jamais égalé. Alors que pendant des siècles la quantité de sucre consommée annuellement par personne se situait sous les 2 kg, elle approche (ou dépasse parfois) les 50 kg durant la deuxième moitié du xxe siècle dans plusieurs pays industrialisés. Aux États-Unis, en 1990, la consommation annuelle de sucre par tête, peu importe la source, était de 63 kg, la majeure partie de ce sucre provenant du sucre raffiné. Depuis le début des années 80, la consommation de sucre raffiné tend à diminuer; des études récentes évaluent la consommation annuelle de sucre par tête à 19,5 kg au Canada.

Le sucre est souvent «invisible», car on le consomme sans en déceler la présence. On estime ainsi qu'entre 75 et 80% du sucre ingéré provient des aliments transformés; en France, on estime que plus de la moitié du sucre consommé l'est de manière indirecte. Le sucre est ajouté à certains aliments dans lesquels on ne s'attend pas à en trouver; c'est le cas des charcuteries, des pizzas, de la sauce soya, des bouillons en cubes, des sauces, du beurre d'arachide et de la mayonnaise.

Chimie alimentaire

Une centaine de substances sucrées ont été identifiées en chimie alimentaire (glucose, fructose et maltose, notamment). On les regroupe sous le terme de «glucides» ou d'«hydrates de carbone». Les glucides sont composés de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O); ils forment une des trois classes d'aliments essentiels au bon fonctionnement du corps humain avec les protéines et les gras.

Il n'y a pas que les aliments sucrés qui contiennent des glucides, les céréales, les pâtes alimentaires, les légumes, les fruits et en fait la plupart des aliments renferment des proportions plus ou moins importantes de glucides naturels. Le miel, le sirop d'érable, le sirop de maïs, le sucre et la mélasse en sont presque exclusivement constitués.

Parmi les formes principales de glucides, on trouve les sucres simples, les sucres complexes, les fibres et les alcools de sucre ou polyols: le sorbitol, le mannitol et le xylitol.

Chaque source fournit des glucides qui diffèrent essentiellement par la taille de leurs molécules et par leur facilité d'assimilation par l'organisme. Les glucides fournissent de l'énergie. Ils sont convertis en glucose qui est utilisé par le cerveau, la moelle épinière, les nerfs périphériques et les globules rouges.

Les sucres simples sont divisés en monosaccharides et en disaccharides.

Les monosaccharides sont composés d'une seule molécule de sucre. Ils ne sont donc pas décomposables en d'autres sucres, c'est pourquoi ils sont directement assimilables; ils sont solubles dans l'eau et sont susceptibles de fermenter sous l'action de levure pour donner de l'alcool. Les monosaccharides incluent le glucose, le fructose, le galactose et le mannose.

Les disaccharides sont formés de deux monosaccharides et ont une molécule d'eau en moins. Ils sont également solubles dans l'eau. Les disaccharides les plus courants sont le sucrose, le lactose et le maltose. C'est le sucrose qui compose le sucre de table.

Les sucres simples peuvent être isolés sous une forme cristalline.

Le glucose (ou dextrose) est le monosaccharide le plus abondant dans la nature, il est présent notamment dans les fruits, les céréales, le miel, les noix, les fleurs et les feuilles. C'est aussi la forme principale sous laquelle les autres glucides sont convertis et utilisés par l'organisme humain.

Le glucose présent dans le sang sert de combustible à l'organisme pour maintenir la température corporelle et pour fournir l'énergie nécessaire aux processus vitaux. Après un repas, le foie transforme le glucose en glycogène, substance qu'il met en réserve. Entre les repas, le foie se charge de retransformer le glycogène en glucose et d'en assurer la concentration dans l'organisme à une proportion d'environ 0,1%.

Le fructose (ou levulose) est un monosaccharide qui se trouve sous une forme naturelle dans les fruits (2 à 7%), le miel (40%) et divers autres aliments. C'est le plus sucré de tous les sucres, son pouvoir sucrant étant une fois et demie plus élevé que celui du sucre de table (sucrose) et il est environ trois fois plus sucré que le glucose. On raffine le fructose sous forme cristalline et sous forme de sirop. En cristaux, le fructose est pur. On retrouve également un sirop de maïs à forte teneur en fructose qui est obtenu par un traitement enzymatique du sirop de maïs; les enzymes transforment une partie du glucose en fructose. D'une manière générale, toute solution de sucre chauffée en présence d'un acide ou additionnée d'enzymes entraînera le bris de la molécule de sucre en glucose (dextrose) et en fructose (lévulose); ce mélange s'appelle «sucre inverti».

Le sucre inverti, tout comme le sirop de maïs, résiste à la cristallisation et possède la propriété de retenir l'humidité, ce qui fait en sorte qu'ils sont tous les deux appréciés dans l'industrie de la confiserie et de la boulangerie. On les utilise aussi dans les friandises, les conserves et les glaçages. Le sucre inverti n'est vendu que sous forme liquide, il est aussi plus sucré que le sucrose.

Le sucrose (ou saccharose) est un disaccharide composé de glucose et de fructose. Le sucrose est présent dans toutes les plantes faisant de la photosynthèse. Il est particulièrement abondant dans la canne à sucre, la betterave à sucre et le sirop d'érable. C'est le sucre blanc commun ou sucre de table.

Le lactose est un disaccharide composé de glucose et de galactose. Il est présent seulement dans le lait (de 5 à 8% dans le lait humain et de 4 à 6% dans le lait de vache). Le lactose est converti en acide lactique par la flore intestinale; l'acide lactique a la propriété d'inhiber la croissance de bactéries pathogènes. Le lactose ne cristallise pas et est utilisé comme additif alimentaire dans plusieurs produits alimentaires, comme rehausseur de goût entre autres.

Le maltose est un disaccharide composé de deux molécules de glucose. Il ne se trouve pas dans les aliments à l'état naturel. Le maltose est créé lors de l'hydrolyse de l'amidon sous l'action de l'enzyme diastase que l'on retrouve dans le malt. Le maltose est couramment utilisé par l'industrie alimentaire, qui l'incorpore notamment à la bière, au pain, aux aliments pour enfants et aux substituts de café.

Les sucres complexes (polysaccharides ou glucides complexes) comprennent notamment l'amidon et les fibres alimentaires. Ils sont constitués d'au moins trois molécules de sucres simples liées entre elles de façon complexe. Les molécules qui en résultent sont évidemment plus grosses que celles des sucres simples. L'amidon est insoluble dans l'eau et il ne peut pas être extrait sous une forme cristalline; on parle plutôt de formation de gel appelé «empois». Les grains d'amidon se gonflent dans l'eau jusqu'à 30 fois leur volume. La molécule d'amidon peut cependant être «brisée» par hydrolyse en des molécules de sucres simples, soit le maltose (ce qui implique l'addition d'une molécule d'eau). Seuls les aliments d'origine végétale contiennent de l'amidon et plus particulièrement les céréales, légumineuses, racines et tubercules. L'amidon est en fait l'aliment de réserve de la plante qui sert à nourrir le germe. Cette forme de glucide ralentit l'augmentation des taux de glucose et d'insuline dans le sang. De plus, une grande consommation de glucides complexes serait liée à une diminution du taux de cholestérol sanguin total.

Les fibres des polysaccharides incluent la cellulose, les hémi-celluloses, les substances pectiques et la lignine. Les sécrétions digestives produites par le système digestif humain ne peuvent pas décomposer la totalité des fibres, en particulier la cellulose et la lignine, car il ne possède pas les enzymes nécessaires, contrairement aux ruminants. Par contre, le corps humain a tout de même besoin des fibres, notamment pour régulariser la fonction gastro-intestinale et prévenir la constipation. Une alimentation riche en fibres est un facteur important dans la diminution de l'incidence de maladies coronariennes et de certains cancers (cancer du côlon). En Amérique du Nord, l'ingestion de fibres est généralement déficiente, ainsi moins de la moitié de l'apport recommandé est consommé.

La cellulose provient essentiellement des légumineuses et des légumes, alors que la pectine est abondante dans les pommes et dans les agrumes.

Les hémi-celluloses, pour leur part, constituent le principal composant des fibres des céréales et ont pour effet de diminuer la durée du transit intestinal.

Les substances pectiques sont généralement solubles dans l'eau et se trouvent dans les agrumes, les pommes, les courges, les choux. Elles ont pour effet de retarder le transit intestinal, ce qui entraîne le ralentissement de l'absorption du glucose; elles réduisent aussi le taux de cholestérol sanguin.

La pectine n'est pas hydrolysable en sucres simples par le corps humain. Contrairement aux autres polysaccharides, elle est soluble et devient gélatineuse au contact d'un liquide. Les graines sont riches en mucilages, substances qui renferment des substances pectiques qui ont la propriété de gel et de rétention d'eau. On les retrouve principalement dans les légumineuses, l'avoine et l'orge; elles procurent les mêmes effets que les substances pectiques.

Quant à la lignine, elle n'est pas un glucide mais elle est un élément de base de certaines parois végétales; elle fait partie des fibres insolubles et procure les mêmes effets que ces dernières.

Cueillette et raffinage

Le procédé d'extraction du sucre de la canne à sucre et de la betterave sucrière est sensiblement le même, exception faite que la canne à sucre est broyée alors que la betterave sucrière est tranchée.

La canne à sucre est cueillie encore verte et débarrassée de ses feuilles qui sont laissées dans le champ afin de servir de paillis pour la prochaine récolte. Elle est parfois brûlée avant la cueillette pour que disparaissent les feuilles.

Après la cueillette, la canne à sucre est immédiatement coupée en tronçons appelés «billettes»; celles-ci sont entassées dans des wagons qui sont dirigés vers la raffinerie où elles sont écrasées puis passées dans des cylindres qui en extraient le jus (vesou) de couleur noirâtre, dont on tire le sucre. Le résidu (bagasse), constitué d'écorce, de moelle et de fibres, est principalement utilisé comme combustible à l'usine.

Le jus de canne subit ensuite divers traitements, soit l'affinage, la clarification, la décoloration et la cristallisation. Il est notamment bouilli afin d'être concentré, puis il est épuré, généralement avec de la chaux et du gaz carbonique (la chaux prévient également la fermentation du jus). L'affinage a pour but de laver les cristaux de sucre pour séparer les couches de mélasse des impuretés contenues dans le sucre brut tout en entraînant un minimum de dissolution des cristaux eux-mêmes.

L'épuration s'effectue parfois à l'aide de phosphates solubles ou d'anhydride sulfureux. La clarification a pour but d'extraire les impuretés présentes avec ou dans les cristaux de sucre et ce, par un processus de dissolution. Ce processus prépare aussi les cristaux pour la décoloration. Le sirop, qui est d'un jaune plus ou moins foncé, est décoloré à l'aide de charbon d'os afin de produire des cristaux de sucre blanc. La décoloration extrait les dernières impuretés encore présentes, ainsi que la mélasse. La cristallisation est la dernière étape qui transforme le sirop décoloré en cristaux de sucre pur. Elle s'effectue par évaporation ou par séparation à l'aide de centrifugeuse. Le sirop cristallisé, appelé masse cuite, contient environ 50% de cristaux, le reste, nommé «eau mère», est liquide. Le processus par séparation isole les cristaux de l'eau mère, ce liquide prend alors le nom d'«égout pauvre». Une mince pellicule reste sur les cristaux qui sont alors pulvérisés d'eau chaude (clairçage), ce qui les fait fondre légèrement et donne un liquide nommé «égout riche».

La mélasse est le sirop de sucre obtenu lors du dernier stade de cristallisation; il est impossible ou économiquement non rentable d'extraire d'autres cristaux de sucre par le procédé de cristallisation. À la troisième extraction, on parle alors de mélasse noire, un produit secondaire de la canne à sucre. Le sucre clarifié et décoloré, donc raffiné, est ensuite séché à l'air chaud puis calibré et empaqueté.

La betterave à sucre est découpée en lanières (cossettes), puis on en extrait le jus par un procédé de diffusion où de l'eau chaude circule parmi les lanières (le jus de la canne à sucre peut également être extrait par diffusion). L'eau devient de plus en plus sucrée et prend une couleur bleu noirâtre. Les résidus de cossettes, lorsqu'ils sont vidés de sucre, sont utilisés pour nourrir le bétail. Le jus de la betterave à sucre subit un traitement semblable à celui de la canne à sucre.

Plusieurs produits résultent du raffinage du jus de canne et du jus de betterave dont le sucre brut, la cassonade, le sucre blanc, le sucre glace, la mélasse et le sucre liquide.

Le sucre brut est le résultat de la première extraction. Il est recouvert d'une mince pellicule de sirop et peut contenir des impuretés (terre, débris de plantes, fragments d'insectes, moisissures, bactéries, cire). C'est un produit qui contient de 96 à 99% de sucrose. Le sucre brut provenant de la betterave à sucre est de couleur jaunâtre, celui de la canne à sucre est de couleur brunâtre.

Une partie du sucre brut est vendue telle quelle mais la majorité sera raffinée pour obtenir le sucre blanc granulé. Il est peu (ou pas) disponible sur le marché; sa vente est interdite aux États-Unis à moins qu'il n'ait été débarrassé des impuretés. Le sucre brut peut être partiellement raffiné et vendu en pain, on le nomme sucre «turbinado» ou «demerara»; il contient alors environ 95% de sucrose. La présence de minéraux y est infime et insignifiante du point de vue nutritionnel.

La cassonade, autrefois nommé sucre roux, consiste en de fins cristaux peu raffinés encore recouverts d'une mince couche de mélasse. La cassonade n'est fabriquée qu'à partir de la canne à sucre, étant donné le goût prononcé de la mélasse du sucre de betterave.

De nos jours, la cassonade est presque toujours du sucre blanc auquel on a ajouté de la mélasse et parfois une saveur et une couleur artificielles. Un de ces colorants, le colorant caramel, n'est en fait que du sucre brûlé. La cassonade est pâle ou foncée selon la quantité de mélasse encore présente, la cassonade foncée a une saveur plus prononcée que la cassonade pâle. Ces sucres sont interchangeables dans la plupart des recettes. La cassonade contient de 91 à 96% de sucrose.

Le sucre blanc (ou sucre de table, sucre semoule, sucre granulé) est le sucre courant que l'on connaît bien. Il est constitué de cristaux de sucre pur séché obtenus après un raffinage total. Il contient 99,9% de sucrose et est dépourvu de vitamines et de sels minéraux.

Le sucre glace que l'on nomme «sucre en poudre» sous l'influence de l'anglais, au Québec, est du sucre blanc pulvérisé auquel on ajoute environ 3% de fécule de maïs afin d'empêcher la formation de grumeaux.

La mélasse est un résidu du raffinage du sucre qui provient de la canne, la mélasse de betterave étant amère et d'odeur prononcée. La couleur et la teneur en sucre de la mélasse sont variables, car elles dépendent du nombre d'extractions qu'elle a subies. La mélasse de première extraction est pâle et très sucrée; celle de deuxième extraction, dite mélasse de table, est plus foncée et modérément sucrée; la mélasse de troisième et dernière extraction est noire (black-strap), moins sucrée et de saveur prononcée; c'est celle qui contient le plus d'éléments nutritifs. La mélasse contient 35% de sucrose et 20% de glucose et de fructose

La mélasse peut être utilisée pour la production d'alcool et de levure, pour la consommation humaine et pour la fabrication de rhum.

Le sucre liquide est un sirop de sucre sous forme de solution claire contenant un sucre hautement raffiné. On utilise le sucre liquide dans les aliments en conserve, la confiserie, la pâtisserie, la crème glacée, etc.

Le sucre inverti est un saccharose hydrolisé sous l'action d'un acide; on ne le vend que sous forme liquide et il est plus sucré que le saccharose. Il est composé de glucose (ou dextrose) et de fructose (ou levulose) et a la propriété de retenir l'humidité et d'empêcher la cristallisation. Il est utilisé à profusion par l'industrie alimentaire, notamment dans les confiseries, les pâtisseries, les boissons gazeuses et les sirops de table.

Utilisation

Recette (Sucres, cacao et caroube)

 amidon

Glucide d'origine végétale, extrait surtout des parties souterraines (racine, rhizome, bulbe,...

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