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Promotion : 2011/2012 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE

Promotion : 2011/2012 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE ABDERRAHMANE MIRA (BEJAÏA) FACULTE DES SCIENCES EXACTES DEPARTEMENT DE CHIMIE Mémoire de fin d’étude sous le thème Suivi du Procédé de Fabrication du Sucre Liquide inverti au niveau de la Raffinerie CEVITAL de Bejaia Présenté en vue de l’obtention du diplôme de Master 2 Chimie Option : Analyse Devant le Jury : Mme. BEN KHODJA. Z :……………………………………………………..Presidente Mme. AITBRAHEM. L :…………………………………………………..Examinatrice Mr. CHEKNOUNE. S………………………………………………………Examinatrice Mr. ALLIANE. K ………………………………………………………………………Invité Mr. HADJAL. S……………………………………………………………………..…Invité Proposé et Dirigé par : Mr: BOUROUINA. M Par : Mr: AGUENI Sofiane REMERCIEMENTS Je remercie Dieu, le tout puissant pour m’avoir donné la foi qui ma guidé jusqu’à la réalisation et l’aboutissement de ce projet. Je remercie les plus chers s’adressent également à : M r BOUROUINA M, mon encadreur : Pour ses précieux conseils, ses encouragements et ses avis toujours éclairés ; Au Directeur général de l’unité sucre liquide de Cevital M r RACHEDI N., pour l’honneur qu’il ma fait pour effectuer ce stage pratique au sein de cette entreprise M r ALLIANE K et M r Hadjal S qui mon aidés pour la réalisation de ce travail au sein du complexe Cevital ; M r s CHIKHOUNE A: Pour son simplicité, disponibilité et ses remarques. Je tien également à remercier tout le personnel de CEVITAL et spécialement les opérateurs de la salle de contrôle et l’équipe de laboratoire de sucre liquide. je tient à remercie tous les membres de jury d’avoir accepter de juger ce travail. Enfin, je remercie toutes les personnes qui ont participés de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Dédicaces Je dédie ce modeste travail à : Mes très chers parents, pour leur amour et leurs sacrifices. Ils sont toujours pour moi une source d’inspiration. Ils m’ont soutenu tout au long de mon parcours jusqu’à aujourd’hui. Ils sont pour moi un véritable exemple ; Ma très chère bien aimée Assia Mes très chers grands parents que dieu leurs offre une longue vie Mon cher frères Nassim, et mes chères sœurs Zakia et son marie Kamel ainsi que leurs enfants Imane, Nesrine et Islame, Khalida et Dihia Pour leurs soutient et leurs présence chaleureuse ; Mon voisin Ali et sa femme tasaadite ainsi leurs fils Mohamed, Youcef et Sabrina Mes oncles et tantes Tous mes amis : Mourad, Lakhdar, Yacine, Réda… Mes très chers copains de chambres : Latif, Azem, Hakim, moumouh et Madjid Tous les étudiants de la section deuxieme année master TA chimie Toutes les personnes qui me sont très chers. Sofiane GLOSSAIRE GLOSSAIRE ■Graminée (graminacée) : Famille de plantes monocotylédone aux fleurs peu apparentes et groupées an épis. ■Lit mélangés : Mélange de résines cationique et anionique. ■Roux : Qui est d’un rouge tirant sur le jaune. ■Soulèvement : c’est le délassement de la résine par un courant d’eau, pour se débarrasser des particules qui ont pu se déposer à la surface du lit ainsi que les éventuels débris de résine. LISTE DES ABREVIATIONS LISTE DES ABREVIATIONS ■Aw : Activité de l’eau. ■CPS : Centipoise. ■d : Densité. ■HE : Heat exchanger. ■ISO : Organisation Internationale de Normalisation. ■LM : Lit mélangé. ■Max : Maximum. ■ Min : Minimum. ■ MJ : Moyenne de la journée. ■ MS : Moyenne de la semaine. ■ nm : nanomètre. ■ P : Pompe. ■ PM : Poids moléculaire. ■ SCH : Sirop sortie Colonne Hydrolyse. ■ SD : Sirop Déminéralisé. ■ SH : Sirop Hydrolysé. ■ SI : Sucre Inverti. ■ SP : Sirop Pasteurisé. ■SPD: Sirop Prédécoloré. ■SS: Sirop Stocké. ■ UI : Unité ICUMSA. ■SF : Sirop filtré. ■SC : Sirop concentré. LISTE DES FIGURES LISTE DES FIGURES Figure (01) : Représentation schématique de la canne à sucre adulte . .................................... 2 Figure (02) : La canne à sucre à travers les âges . .................................................................... 4 Figure (03) : Betterave sucrière. ............................................................................................... 6 Figure (04) : Air de production de la betterave et de la canne à sucre dans le monde . ........... 7 Figure (05) : Schéma de processus de fabrication du sucre blanc . ........................................ 10 Figure (06) : Cellule de betterave dont on extrait le saccharose ............................................ 12 Figure (07) : Schéma de processus de fabrication du sucre à partir de la betterave sucrière. 13 Figure (08) : Configuration du saccharose vue en méthodes droite et cyclique..................... 14 Figure (09) : Evolution du rapport sucre/eau (S/E) en fonction de la température................. 18 Figure (10) : Exemples de méthodes d'immobilisation d'enzymes......................................... 23 Figure (11) : Schéma d’une résine cationique ........................................................................ 31 Figure (12) : Schéma d’une résine anionique ......................................................................... 32 Figure (13) : Squelettes polystyrène et acrylique utilisés pour la déminéralisation ............... 33 Figure (14) : Schéma de régénération d’une colonne de déminéralisation au sein du complex Cevital ...................................................................................................................................... 34 Figure (15) : Schéma de régénération à contre courant d’une colonne de décoloration au sein du complexe Cevital ................................................................................................................ 35 Figure (16) : Schéma de la colonne d'hydrolyse au sein du complexe Cevital....................... 36 Figure (17) : diagramme générale fabrication du sucre dans le complexe Cevital [67]......... 38 Figure (18) : Evolution du Brix durant les étapes de fabrication de sucre liquide inverti...... 55 Figure (19) : Evolution du couleur durant les étapes de fabrication de sucre liquide inverti. 56 Figure (20) : Evolution du pH durant les étapes de fabrication de sucre liquide inverti. ....... 57 Figure (21) : Evolution du taux d’inversion durant les étapes de fabrication de sucre liquide inverti. ...................................................................................................................................... 59 Figure (22) : Evolution de la pureté du sucre liquide. ............................................................ 60 Figure (23) : Evolution de la conductivité du sucre liquide inverti. ....................................... 61 Figure (24) : Corrélation entre le taux d’inversion du saccharose et le pH du sirop. ............. 62 LISTE DES FIGURES Figure (25) : Corrélation entre le taux d’inversion du saccharose et la température du sirop.63 Figure (26) : Corrélation entre le taux de d’inversion de saccharose et le Brix du sirop. ...... 64 Figure (27) : Corrélation entre le taux d’inversion de saccharose et le débit d’alimentation de la colonned’hydrolyse…………………………………………………………………………………....65 LISTE DES TABLEAUX LISTE DES TABLEAUX Tableau (I) : Composition moyenne de la canne à sucre.......................................................... 5 Tableau (II) : Viscosité du sucre liquide et du sucre inverti à 20°C ...................................... 27 Tableau (III) : Teneur de l’Aw du sucre liquide et de sucre inverti....................................... 27 Tableau (IV) : Pouvoir sucrant de quelques sucres................................................................ 28 Tableau (V) : Paramètres étudiés dans chaque étape de fabrication de sucre inverti............. 46 Table des matières Introduction.............................................................................................................................. 1 Partie I : Recherche bibliographique CHAPITRE I : Généralités sur le sucre I.1. Les sources de sucre .......................................................................................................... 2 I.2. Synthèse du saccharose dans les plantes ......................................................................... 2 I.3. La canne à sucre ................................................................................................................ 2 I.3.1. Histoire de la canne à sucre à travers le monde........................................................... 3 I.3.2. Conditions de culture ..................................................................................................... 4 I.3.3. Composition de la canne à sucre ................................................................................... 5 I.4. Définition de la betterave sucrière ................................................................................... 5 I.4.1. Histoire de la betterave .................................................................................................. 6 I.4.2. Composition chimique de la betterave sucrière........................................................... 6 I.4.3. Culture de la betterave................................................................................................... 6 I.5. La betterave sucrière et la canne à sucre dans le monde............................................... 7 I.6. Technologie sucrière.......................................................................................................... 8 I.6.1. Technologie de la sucrerie de canne.............................................................................. 8 I.6.1.1. Réception et préparation des plantes........................................................................ 8 I.6.1.2. Extraction.................................................................................................................... 8 I.6.1.2.1. Découpage et broyage.............................................................................................. 8 I.6.1.2.2. Extraction................................................................................................................. 8 I.6.1.2.3. Epuration.................................................................................................................. 9 I.6.1.2.4. Evaporation et cristallisation.................................................................................. 9 I.6.1.2.5. Malaxage et turbinage............................................................................................. 9 I.6.1.2.6. Séchage ..................................................................................................................... 9 I.6.1.2.7. Emballage et entreposage ....................................................................................... 9 Table des matières I.6.2. Technologie de la betterave sucrière.......................................................................... 11 I.6.2.1. Stockage..................................................................................................................... 11 I.6.2.2. Réception................................................................................................................... 11 I.6.2.3. Alimentation de l’usine ............................................................................................ 11 I.6.2.4. Lavage des betteraves............................................................................................... 12 I.6.2.5. Extraction du sucre .................................................................................................. 12 CHAPITRE II : Le saccharose et la Chimie sucrière II. Le saccharose et la chimie sucrière ................................................................................. 14 II.1. Le saccharose.................................................................................................................. 14 II.1.1. Composition et structure............................................................................................ 14 II.1.2. Les propriétés de saccharose...................................................................................... 14 II.1.2.1.L’Aspect…………………………………………………………………………….14 II.1.2.2. La granulométrie ..................................................................................................... 15 II.1.2.3. La solubilité .............................................................................................................. 15 II.1.2.4. La température de fusion ........................................................................................ 15 II.1.2.5. Le pouvoir rotatoire................................................................................................. 15 II.1.2.6. L’inversion................................................................................................................ 15 II.2. La chimie sucrière.......................................................................................................... 16 II.2.1. Paramètres de mesures............................................................................................... 16 II.2.1.1. Le Brix....................................................................................................................... 16 II.2.1.2. La polarisation ......................................................................................................... 17 II.2.1.3. La pureté................................................................................................................... 17 II.2.1.4. La solubilité .............................................................................................................. 17 II.2.1.5. La saturation ............................................................................................................ 18 II.2.1.6. La Sursaturation ...................................................................................................... 18 Table des matières II.2.1.7. La densité.................................................................................................................. 19 II.2.1.8. Les non-sucres .......................................................................................................... 19 CHAPITRE III : Hydrolyse de saccharose III.1. Hydrolyse de saccharose (inversion)........................................................................... 20 III.2. Sucre liquide inverti ..................................................................................................... 20 III.3. Différentes techniques d’hydrolyse............................................................................. 20 III.3.1. Hydrolyse acide.......................................................................................................... 20 III.3.2. Hydrolyse enzymatique............................................................................................. 21 III.3.2.1. Techniques d’immobilisation de l’enzyme :......................................................... 21 III.3.2.1.1. Définition.............................................................................................................. 21 III.3.2.1.2. Généralités sur les invertases ............................................................................. 22 III.3.2.1.3. Origine de l’invertase.......................................................................................... 22 III.3.2.1.4. Stratégie mise en œuvre pour accroitre la stabilité des invertases (Immobilisation)..................................................................................................................... 22 III.3.2.1.4.1. Immobilisation d'invertase par adsorption sur résine amberlite™ échangeuse d'anions............................................................................................................... 23 III.3.2.1.4.2. L’immobilisation de l’invertase par liaison covalente .................................. 24 III.3.2.1.4.3. L’immobilisation de l’invertase dans des films de polymère conducteur .. 24 III.3.2.1.4.4. L’immobilisation de l’invertase dans des capsules de gel d'alginate de calcium .................................................................................................................................... 25 III.3.3. Inversion uploads/Geographie/ suivi-du-procede-de-fabrication-du-sucre-liquide-inverti-au-niveau-de-la-raffinerie-cevital-de-bejaia-pdf.pdf