Services généraux

 La Salle des machines

C’est l’entité qui s’occupe de l’alimentation en fluide et en énergie de l’usine.

Le CO₂ :

Au cours de la fermentation de la bière, il y a production de CO2. Ce CO2 est récupéré, traité et stocké à la salle des machines sous forme liquide dans le ballon de stockage de CO2. Il est utilisé pour la fabrication des boissons gazeuses et pour la saturation en CO2 de la bière après filtration. Le processus de traitement du CO2 se résume comme suit :

- Démousseur 1 : sépare la mousse du CO2 par un croisement Eau-CO2. - Demousseur 2 : sépare la mousse du CO2 par un croisement Eau-CO2. - Laveur : lave le CO2 par un croisement Eau- CO2 et un tamisage - Compresseur : fait passer le CO₂ de 5 mbars à 17 bars.

- Séchage : permet de sécher le CO₂.

- Purification : permet d’enlever les mauvaises odeurs à l’aide du charbon actif.

- Liquéfaction : permet de faire passer le CO₂ de l’état gazeux à l’état liquide. Le CO₂ à l’état liquide est stocké dans un ballon d’une capacité de 18600 kg à une température de -32°C.

- Vaporisation : c’est le passage du CO₂ de l’état liquide à l’état gazeux pour l’utilisation du gaz.

Le glycol :

Le glycol est un liquide réfrigérant permettant de refroidir. Le glycol refroidi à -5°C a pour rôle de refroidir un produit pour revenir chaud (1°C) au mycom pour être à nouveau refroidi. Il y a à la salle des machines trois mycoms dont deux pour refroidir le glycol et un pour produire l’eau glacée (2°C) utilisée pour refroidir le moût et la production d’eau désaérée.

La vapeur :

La SOBEBRA dispose de deux chaudières (LOOS 1 et 2) pour la production de la vapeur. Ces chaudières sont alimentées par un combustible appelé le fuel lourd. En brûlant, le fuel chauffe des pièces métalliques, qui transfèrent la chaleur à l'eau de la chaudière. Dans la chaudière, l’eau est remplie au ¾, le reste étant pour la vapeur. L’eau de ville contient des ions calcium et magnésium qui sont nuisibles au fonctionnement de la chaudière. Pour cela on procède à l’adoucissement de l’eau. Dans l’adoucisseur, les résines captent les ions

Efficacité des graines de Moringa oleifera dans l’amélioration de la qualité du sirop du sucre ICUMSA 150 utilisé dans la production des boissons gazeuses à la SOBEBRA

dans le collecteur vapeur. Du collecteur, la vapeur est envoyée partout où besoin sera. Cette vapeur après utilisation revient sous forme condensée dans la bâche du retour condensat pour être réutilisé par la chaudière.

L’eau :

Pour ne pas être limité par une coupure d’eau par la SONEB, la SOBEBRA dispose de 4 réserves d’eau de 500 m³ et d’une de 561 m³. L’eau de la SONEB est stockée dans la réserve de 561 m³. Elle subit une filtration sur le filtre à sable avant d’aller dans les réserves de 500 m³.

L‘électricité :

L’énergie électrique de la SOBEBRA est fournie par la SBEE. La SOBEBRA dispose aussi de qui sont mis en marche en cas de coupure d’électricité.

L’air comprimé :

La salle des machines dispose de trois compresseurs d’air pour la production d’air comprimé. Les machines utilisées pour les différentes productions étant des machines pneumatiques, elles ont besoin de l’air comprimé pour fonctionner.

 Les ateliers mécaniques

Pour la maintenance des équipements et machines, la SOBEBRA dispose de:

-

un atelier de tournage

-

un atelier de Soudure

-

un magasin de pièces de rechanges

-

un atelier électrique

-

un atelier d’automatisme 1.5.4. Commercialisation

La commercialisation des produits de la SOBEBRA est assurée par les distributeurs agréés qui s’occupent de la distribution de ces produits. Ces distributeurs de la SOBEBRA bénéficient d’un agrément pour la distribution des bouteilles de verres, des PET (polyéthylènes) et eaux minérales, revu de façon périodique en fonction de leurs différentes performances. La politique commerciale de la Société Béninoise de Brasseries prévoit deux marges bénéficiaires, notamment les grossistes et les détaillants. Cette stratégie vise à réduire les interventions dans le circuit, le but étant de permettre aux consommateurs finaux d’avoir le produit à un prix accessible.

1.5.5. Forces, faiblesses, opportunités et menaces

Comme toute société, la SOBEBRA a aussi ses forces, ses faiblesses, ses opportunités et ses menaces, au nombre de ceux-ci, on a :

Forces

 Une industrie spécialisée dans la production et la commercialisation des boissons.

 Elle est certifiée ISO 9001 version 2008

 Elle a un système de management qualité.

 Elle fournit des produits de bonne qualité.

 Elle dispose d’une gamme très variée de boissons (export et maison).

 Ces produits sont connus sur toute l’étendue du territoire national.

 Les processus sont en grandes parties automatisés et permettent d’obtenir des produits standardisés

 Dispose d’une station pour le traitement des eaux usées résultants des opérations de productions

 Dispose de plusieurs groupes électrogènes qui assurent l’autonomie de l’usine en cas de panne d’électricité.

Faiblesses

 Importation du sucre raffiné à coût élevé en complément au sucre de la SUCOBE qui est fabriqué au Bénin.

 Non exploitation des énergies renouvelables pour la production d’électricité.

 La dépendance vis-à-vis de la SBEE en énergie

 La non valorisation des fruits locaux pour la fabrication des boissons Opportunités

 La réduction des coûts de production des boissons gazeuses par l’amélioration méthode d’épuration du sirop du sucre ICUMSA 150 et son utilisation dans leur fabrication ;

 La valorisation des fruits locaux par leur utilisation pour la fabrication de nouvelles gammes de boissons ;

Menaces

 L’existence sur le marché des produits et entreprises concurrentiels constitue une menace pour la SOBEBRA.

Interprétation

Après analyse de ces éléments, nous constatons que la SOBEBRA a assez de force interne capable de transformer les moindres faiblesses en opportunités saisissables. En effet, la SOBEBRA pourrait accroitre son bénéfice si elle réduit les importations du sucre raffiné des pays européens, si elle assure son autonomie énergétique en exploitant les énergies renouvelables (énergie solaire, éolienne, de la biomasse), si elle valorise les fruits locaux en créant de nouvelles gammes de boissons à base de ces derniers.

1.5.6. Analyse diagnostique des activités de la structure 1.5.6.1. Production

L’analyse des activités menées nous a permis de constater que la levure Saccharomyces Céreviciae est une levure haute fermentation car elle fermente à des températures hautes (15 à 25°C) et surnage en fin de fermentation de la bière. Mais à la SOBEBRA cette levure est utilisée pour une fermentation basse (10-15°C). Saccharomyces Cereviciae a donc la capacité de fermenter à des températures aussi bien hautes que basses.

Les matières premières nécessaires à l'élaboration des boissons une fois réceptionnées, subissent un contrôle à réception visant à vérifier visuellement et / ou par échantillonnage et analyses, qu’elles correspondent bien aux spécifications demandées aux fournisseurs. La vérification de la conformité d'un produit à des spécifications préétablies permet de prendre une décision d'acceptation, de rejet ou d'ajournement.

1.5.6.2. Bonnes pratiques d'hygiène et de fabrication

Les bonnes pratiques d'hygiène et de fabrication (BPH et BPF) mise en œuvre sont :

 les bâtiments et les installations sont conçus de manière qu’il y a un espace de travail suffisant permettant le bon déroulement des différentes opérations ;

 les locaux et les installations sont conçus de manière à favoriser une progression rationnelle depuis l’arrivée des matières premières jusqu’à la sortie des produits finis (principe de la marche en avant dans l’espace) ;

 les zones chaudes sont séparées des zones froides ;

 l’aménagement des installations et des équipements est conçu pour faciliter le nettoyage ;

 dans les zones de manipulation des produits, les murs et les sols sont construits avec des matériaux étanches aux liquides, lavables et non toxiques. Leur surface est lisse, facile à nettoyer et à désinfecter ;

 des canaux sont conçus de manière à permettre une bonne évacuation des eaux usées qui sont collectées et évacuées de telle sorte qu’en aucun cas, elles ne constituent un risque d’insalubrité pour les produits et l’environnement ;

 un programme de nettoyage et de désinfection des locaux et des équipements est mise en place ;

 les locaux de production sont propres et en bon état d'entretien ;

 les vêtements de travail adaptés aux activités sont exigés et en fonction des ateliers et des services, le port d'autres protections (coiffe, chaussures de sécurité, lunette, bouchon, gants) sont obligatoire pour tout le personnel. Ainsi il est mis à leur disposition ces différents éléments ;

 il est indiqué par des panneaux à chaque entrée dans les locaux, les règles d’hygiène et de sécurité à observer ; et des extincteurs sont installés un peu partout dans la maison comme premiers moyens de défense en cas d’incendie.

Partie II : Identification d’une

problématique

2.1. Contexte et justification

Pour la fabrication des boissons gazeuses, la SOBEBRA utilise de l’eau, du sucre, des extraits ou arômes, des antioxydants, de l’acide citrique. Afin de se conformer aux normes exigées pour le sucre utilisé dans la fabrication de ces boissons et pour fournir à sa clientèle des produits de qualité, la SOBEBRA importe le sucre raffiné ICUMSA 45 des pays extérieurs malgré la proximité de la SUCOBE qui fournit le sucre ICUMSA 150 produit au Bénin. Cela est dû au fait que le sucre ICUMSA 150 n’a pas les caractéristiques requises (aspect notamment) pour la fabrication des boissons gazeuses. Le sucre raffiné étant importé, il revient plus cher. La SOBEBRA a alors mis au point une technique permettant de traiter le sirop de ce sucre afin d’obtenir un sirop de meilleur qualité et pouvant servir pour la fabrication des boissons gazeuses. Cela dans le but de limiter les importations et de réduire les coûts de production. Mais le résultat obtenu n’est pas satisfaisant et la société continue toujours d’importer le sucre raffiné. Existe-il un moyen plus efficace pour épurer le sirop de sucre ?

2.2. Approche de solution

Le sucre que nous consommons provient soit de la canne à sucre, soit de la betterave sucrière. Le sucre ICUMSA 150 de la SUCOBE est produit à partir de la canne à sucre. Il est plus coloré que le sucre ICUMSA 45 importé (Voir photos).

Cette différence de coloration entre les deux sucres ne découle pas de la plante dont ils sont issus, mais du niveau de pureté en saccharose. Actuellement, les sucreries de betterave produisent quasi-exclusivement du sucre blanc, issu directement du premier cycle de cristallisation. Le chauffage prolongé durant les cycles suivants provoque la formation de

Photo 3 : Sucre ICUMSA 45 Cliché : DOSSA, 2014

Photo 4 : Sucre ICUMSA 150 Cliché : DOSSA, 2014

la tige de canne, le sucre de canne en premier jet est déjà coloré. Selon les spécifications techniques, Le sucre ICUMSA 45 a une polarisation minimale de 99,7%, une teneur en sucre inverti maximale de 0,04%, une teneur en cendre maximale de 0,04% et sa couleur en solution est de 45 unités ICUMSA maximum (WFP, 2010) ; tandis que le sucre ICUMSA 150 à une polarisation minimale de 99,5%, une teneur en sucre inverti maximale de 0,10%, une teneur en cendre maximale de 0,10% et donne en solution, une couleur de 150 unités ICUMSA maximum (NGUYEN, 2014). Le sirop du sucre ICUMSA 150 est donc coloré parce que le sucre ICUMSA 150 contient des impuretés et matières colorantes. Il est donc nécessaire d’éliminer ces derniers pour améliorer la coloration du sirop de sucre. Ainsi, plusieurs méthodes ont été mises sur pied dans ce cadre et selon les objectifs fixés. Toutes ces méthodes ont pour objectif l’élimination des impuretés et matières colorantes en vue de blanchir le sucre. Il n’en est cependant que quelques-uns qui aient une importance industrielle. Ces produits peuvent être utilisés pour le sirop et permettraient à la SOBEBRA d’obtenir un résultat nettement plus satisfaisant. Au nombre de ceux-ci, on peut citer :

 La chaux, CaO : depuis les débuts de la sucrerie, la chaux est restée le déféquant de base universelle. Le traitement par la chaux s’appelle « défécation ».

 L’acide sulfureux, SO2 : « sulfitation ». La défécation est un procédé universel et indispensable. Il n’en est pas de même pour la sulfitation : la majeure partie des sucreries du monde s’en passent. Mais c’est le procédé auxiliaire de la défécation le plus répandu.

 L’acide phosphorique, P2O₅ : « phosphatation » : L’acide phosphorique se trouve dans la canne sous deux formes principales :

- Phosphates soluble du jus ;

- En combinaison dans la protéine des cellules.

Ces derniers composés étant insolubles, seuls les phosphates solubles interviennent dans la défécation.

 L’acide carbonique, CO₂ : « carbonatation ». La carbonatation a été proposée en sucrerie de betterave par Périer et Possoz, en 1859. Elle est généralement utilisée en sucrerie de betterave et reste exceptionnelle en sucrerie de cannes.

 Le noir animal : Le noir animal ou charbon d’os ou charbon animal est une matière riche en carbone obtenue « par la calcination à l’abri de l’air des os dans un creuset pour empêcher l’accès de l’air» (Bussard et al, 1906). Il est utilisé pour sa propriété de filtration qui permet la décoloration de certaines solutions. L’utilisation principale du noir animal est la décoloration de liquides. Il a été notamment extrêmement utilisé pour la décoloration des

 Le Moringa oleifera : le Moringa oleifera est une plante qui a de nombreuses vertus dont l’une est la clarification. Cette potentialité est déjà utilisée avec succès dans plusieurs pays pour la clarification des eaux.

Ces produits ont été utilisés avec succès dans les industries alimentaires et ont déjà prouvés leur efficacité. Cependant, en raison de la propriété cancérigène de certains produits, notamment utilisés pour l’épuration en industrie sucrière, certains pays tels que les Etats-Unis ont restreint leur l’utilisation au maximum de 5mg/kg de jus de canne (Foods and Drugs Administration of United States of America, 2014). Cette restriction a intensifié les recherches pour des molécules dérivées des sources naturelles et qui ont la possibilité de faciliter la clarification des jus et exempt de toxicité. Parmi les produits étudiés, les extraits de la feuille et de la graine du Moringa oleifera ressortent et sont depuis lors largement utilisés dans le traitement des eaux pour précipiter les impuretés solubles et insolubles (Ndabigengesere & al, 1998) et réduire la charge microbienne (Pritchard et al, 2010).

Le Moringa oleifera est originaire de l’Inde, dans les vallées au sud de l’himalaya.

Aujourd’hui, on le retrouve tout le long de la zone tropicale et subtropicale. C’est un arbre pérenne, à croissance rapide, qui peut atteindre 7 à 12 mètres de hauteur et dont le tronc mesure 20 à 40 cm de diamètre (Ralezo, 2006). Ses graines pilées sont utilisées pour la purification de l’eau grâce à un poly-électrolyte cationique. Traditionnellement, quelques feuilles déposées sur de l’eau saumâtre rendaient l’eau claire. Actuellement, les graines broyées servent à purifier l’eau. Une controverse existe toutefois quant à la quantité de graines par litre d’eau, on parle de 3 graines / litre d’eau, de 50 graines / litre d’eau, de 30 à 200 mg / litre d’eau pour une durée d’immersion de 30 minutes à quelques heures. Les tourteaux obtenus après pressage de l’huile ont les mêmes propriétés que les fruits, les fleurs et les autres composantes de l’arbre et servent donc également à la purification de l’eau. Les évidences scientifiques prouvent la suppression de la turbidité de l’eau, l’élimination de 98 à 99% des bactéries indicatrices résultant en une qualité équivalente à celle d’une "eau de ville".

L’extrait de la graine a aussi été utilisé pour éliminer le lauryl sulfate de sodium des solutions aqueuses (Beltrán-Heredia et al, 2009). D’autres études ont également démontré l’efficience de ce produit dans l’élimination de la couleur et de la turbidité des effluents galvanoplastiques (Vaz et al, 2010).

L’avantage de l’utilisation de ces graines est double :

-

la substitution de floculants importés par un produit local facilement accessible

-

ce floculant est totalement biodégradable, ce qui peut être intéressant dans la conservation de la biodiversité.

Ainsi, existe-t-il une possibilité d’utilisation des graines de M. oleifera pour améliorer la qualité du sirop ?

2.3. Objectif

2.3.1. Objectif général :

Notre objectif général à travers le présent travail est d’améliorer la qualité du sirop du sucre ICUMSA 150 dans la fabrication des boissons gazeuses

2.3.2. Objectifs spécifiques :

L’atteinte de notre objectif général nous amène par ricochet à : - traiter le sirop avec la poudre de la graine de M. oleifera ;

- déterminer les valeurs de quelques paramètres physiques et biochimiques du sirop témoin et du sirop traité.

2.4. Matériel et méthodes 2.4.1. Matériel

Pour réaliser cette expérience, nous avons utilisé comme produits : le sucre, l’eau et la poudre de la graine de M. oleifera. Nous avons eu recours à un matériel composé de :

- gaz, brûleur à gaz et allumette: pour le chauffage ; - récipient pour la préparation du sirop ;

- verrerie de laboratoire (bécher, éprouvette, erlen meyer, entonnoir) - spatule : pour remuer le sirop pendant la préparation ;

- thermomètre : pour contrôler la température pendant la préparation du sirop ;

- toile filtrante : pour éliminer les matières en suspension dans le sirop après la coagulation par la poudre de M. oleifera ;

- filtre à papier : pour éliminer les matières de petites tailles.

2.4.2. Méthodes

2.4.2.1. Traitement du sirop avec la poudre de la graine de Moringa oleifera

L’expérience a été réalisée en plusieurs étapes à savoir : la préparation du sirop, la préparation de la poudre à partir de la graine de M. oleifera et le traitement proprement dit.

 Pour préparer le sirop, nous avons : - mesuré 120 ml d’eau de pompe ;

- pesé 80g de sucre ;

- filtré l’eau à l’aide d’un filtre à papier,

- versé l’eau dans un récipient pour le chauffage ; - chauffé l’eau à 60-70°C pour augmenter sa solubilité ; - versé le sucre dans l’eau ;

- mélangé à l’aide d’une spatule jusqu’à dissolution complète du sucre ; - arrêté le chauffage ;

- transvasé le sirop dans un bécher.

 Préparation de la poudre de la graine de M. oleifera

La poudre est obtenue à partir de fibres résultantes de l’extraction de l’huile contenue dans les graines de M. oleifera. Cette extraction a été réalisée par la méthode de Soxhlet qui assure une extraction totale à chaud des matières grasses contenues dans un échantillon. Les fibres dépourvues de matières grasses obtenues après l’extraction sont alors séchés puis réduites en poudre.

 Traitement

L’expérience proprement dite a consisté à mélanger la poudre de la graine de M.

oleifera avec le sirop afin de voir son effet. Nous avons : - pesé 1g de poudre de graine de M. oleifera ; - dilué avec une cuillerée d’eau ;

- mélangé la solution mère obtenue avec le sirop de sucre ; - remué le tout pendant 5min et laissé décanter pendant 2 heures ; - filtré avec une toile filtrante ;

- filtré avec un filtre à papier.

La méthode utilisée pour l’expérience se résume dans le diagramme suivant :

Selon les proportions d’eau et de sucre en vigueur à la SOBEBRA pour sa préparation, le sirop avant filtration à un degré brix de 65 environ. Il est donc visqueux et donc difficile à filtrer sans un équipement de filtration adéquat. Nous avons donc préparé pour notre expérience un sirop à 40°brix, soit (40% de sucre et 60% d’eau). Nous avons préparé deux sirops pour notre expérience dont un témoin et un expérimental.

Concernant la quantité de poudre, 1g de poudre a été utiliser pour 200g de sirop. Il est important de mélanger la poudre avec 1 ml d’eau avant son incorporation au sirop. Cela facilite l’homogénéisation du mélange.

2.4.2.2. Analyse physique

2.4.2.2.1. Détermination de la couleur

La couleur des sirops a été mesurée dans l’espace L*, a*, b* (CIELAB) à l’aide d’un chromamètre (Minolta CR-410) préalablement étalonné avec une céramique blanche dont les coordonnées de couleur sont : X = 0,3194 ; Y = 86,1 et y = 0,3369. L’appareil comporte un

Eau (120 ml) Filtration Eau filtrée Chauffage Eau chaude Sucre (80g)

Sirop Poudre de graine de

M. oleifera

Agitation (5 min) Décantation (1 à 2 heures) 1^ère filtration (toile) 2^ème filtration (Filtre à papier)

Sirop clarifié

Figure 5 : Epuration du sirop avec la poudre de la graine de M. oleifera

réceptacle muni d’une vitre neutre circulaire amovible, d’un couvercle, d’une tête de mesure et d’un moniteur (meter body). L’échantillon est déposé sur la vitre du réceptacle jusqu’à son bord. Le réceptacle est ensuite fermé à l’aide de son couvercle, puis les mesures seront prises en flashant avec la tête de mesure. Les valeurs obtenues sont affichées sur l’écran du

réceptacle muni d’une vitre neutre circulaire amovible, d’un couvercle, d’une tête de mesure et d’un moniteur (meter body). L’échantillon est déposé sur la vitre du réceptacle jusqu’à son bord. Le réceptacle est ensuite fermé à l’aide de son couvercle, puis les mesures seront prises en flashant avec la tête de mesure. Les valeurs obtenues sont affichées sur l’écran du

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