UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES. Licence Sciences et Techniques (LST) Génie Chimique

Licence Sciences et Techniques (LST)

Génie Chimique

PROJET DE FIN D’ETUDES :

Réalisé par :

 DAOUDI Abir

Encadré par :

 M. FADLI HASSAN (Lesaffre)

 M. FARAH ABDELAH (FST)

Soutenu le 8 Juin 2016 devant le jury composé de:



 M. ALILOU EL HOUSSINE

 M. SAFFAJ TAOUFIQ

Stage effectué à Lesaffre Maroc Année Universitaire 2015 / 2016

FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES

 B.P. 2202 – Route d’Imouzzer – FES

Ligne Directe : 212 (0)5 35 61 16 86 – Standard : 212 (0)5 35 60 82 14 Site web : http://www.fst-usmba.ac.ma

Evaluation des pertes de sucre lors de la clarification

du mélasse

UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH

FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

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DEDICACE

Je dédie ce modeste travail à : Mes chers parents :

Ma mère, qui a œuvré pour ma réussite, de par son amour, son soutien, tous les sacrifices consentis et ses précieux conseils, pour toute son assistance et sa présence dans ma vie, reçois à travers ce travail aussi modeste soit-il, l'expression de mes sentiments et de mon éternelle gratitude.

Mon père, qui peut être fier et trouver ici le résultat de longues années de sacrifices et de privations pour m'aider à avancer dans la vie. Puisse Dieu faire en sorte que ce travail porte son fruit. Merci pour les valeurs nobles, l'éducation et le soutien permanent venu de toi.

Ma sœur qui n’a cessé d'être pour moi un exemple de persévérance, de courage et de générosité.

Mes professeurs de la Faculté des Sciences et Techniques qui doivent voir dans ce travail la fierté d'un savoir bien acquis.

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REMERCIEMENTS

Je tiens à exprimer mes sincères remerciements et témoigner de ma grande reconnaissance à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce projet, et leur exprimer ma gratitude pour l’intérêt et le soutien qu’ils m’ont généreusement accordés.

Mes remerciements s’adressent spécialement à Monsieur le Directeur de la société LESAFFRE MAROC pour m’avoir donné l’opportunité d’effectuer ce stage au sein de son entreprise ainsi qu’à Monsieur FADLI HASSAN, mon encadrant de stage dans la société LESAFFRE MAROC pour sa disponibilité et ses précieux conseils.

Je remercie également mon professeur FARAH ABDELLAH, avec qui j’ai eu l’honneur de collaborer pendant la durée de stage et auprès duquel j’ai énormément appris tant sur le plan professionnel que sur le plan humain.

Mes remerciements les plus chers s’adressent aux membres de jury Monsieur ALILOU EL Houssine et Monsieur SAFFAJ Taoufiq qui m’ont honoré en acceptant de juger ce modeste travail.

Je n’oublie pas de remercier vivement le corps professoral de la FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES dont le principal souci est de veiller à bien mener notre formation et à perpétuer l’excellence de notre établissement, ainsi qu’à l’ensemble du personnel du domaine agricole à assurer les meilleures conditions de travail pour une parfaite intégration, un apprentissage optimal et un épanouissement complet.

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SOMMAIRE

Introduction………..………..………...……1

Partie I : Découverte de la société Lesaffre………..2

1Présentation de la société Lesaffre………..………..…3

1 .1 Fondation………..…..3

1.2 Lesaffre à travers l’histoire………..……3

2.lesafre au Maroc………..4

2.1 Parcours et création………..4

2.2 Développement et innovation………..5

2.3 Schéma historique récapitulatif……….……..……….6

2 .4 La fiche technique………...………7

Partie II Chapitre I :Processus de production de la levure………..……….….8

1. la levure de boulanger ………9

2. Stations principales de production……….………9

3.Etapes de production………10

3.1.Ensemencement………..………10

3.2.Pré-fermentation……….………11

3.3.Traitement de la mélasse………..………...……11

3.3.1 Réception : ………...…12

3.3.2 Dilution : ……….……….…12

3.3.3 Clarification :………12

3.3.4 Stérilisation : ………12

3.4 Fermentation……….…...12

3.5 Séparation………13

3.6 Stockage de la crème ... ………..13

3.7 Filtration……….….…13

3.8 Séchage………...……14

3.9 Emballages……….……….15 Chapitre II :Les pertes de sucre lors de la clarification de mélasse (expériences et résultats)….17

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1Matériels et méthodes……….18

1.1Clarificateur………....………18

1.2Principe de fonctionnement d’un polarimètre……….…...…19

2.Evaluation des pertes de sucre lors de la clarification de la mélasse……….….…20

2.1 Saccharose………..……...20

2.2 Les sucres réducteurs……….…23

2.3 .L’Evaluation des sucres perdus dans les boues………..……..25

CONCLUSION………..……….……27

Eléments bibliographiques et webographiques……….……..28

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Introduction

Le stage de Projet de Fin d'Etude est très bénéfique et indispensable pour compléter la formation reçue au cours des années universitaires. Il nous permet d'acquérir de nouvelles connaissances sur le plan professionnel.

C'est dans ce contexte que j'ai effectué mon stage de fin d’études au sein de la société LESAFFRE Maroc, dont l’activité principale est la production des levures pour la panification ainsi que des améliorants.

La mélasse est l'une des matières premières essentielles pour la fabrication de la levure, le suivi de dosage des sucres de cette matière au cours de la fabrication est nécessaire pour permettre l'évaluation des pertes. Ces contrôles sont effectués par plusieurs analyses physico-chimiques telles que :

 L'analyse du taux du saccharose.

 Le dosage des sucres réducteurs libres.

 Détermination du taux des sucres perdus dans les boues.

Ce rapport est élaboré selon le plan suivant :

• La première partie fera l’objet d’une étude bibliographique.

• La seconde partie est subdivisée en deux chapitres. Nous réservons le premier chapitre au Processus de production de la levure et le second aux résultats des analyses physico-chimiques et leurs interprétations.

Partie I

Découverte de la société Lesaffre

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1 Présentation de la société Lesaffre 1 .1 Fondation

Fondé en 1853, le groupe agroalimentaire LESAFFRE est aujourd’hui le leader mondial dans le domaine de la levure de panification et des extraits de levure. Fort de ses connaissances approfondies de la levure et de ses compétences pointues en biotechnologie, LESAFFRE intervient également dans les domaines de la nutrition et la santé humaines et animales.

Les deux frères Louis Lesaffre-Roussel et Louis Bonduelle-Dalle créent une distillerie d’alcool de grains et de genièvre à Marquette-lez-Lille. Un premier moulin est acquis en 1863 à Marcq-en-Barœul.

Mais l’industrie de la levure démarre réellement en Autriche en 1867 avec le procédé Mautner. Ce procédé empirique consistait à préparer un moût de grains, de telle sorte que le dégagement gazeux entraînait la levure à la surface où elle était recueillie.

Le Groupe familial français indépendant est présent sur les cinq continents et compte plus de 7000 collaborateurs. Son statut d’expert dans le domaine des levures et extraits de levure ainsi que sa volonté d’adaptation aux exigences des marchés internationaux, en a fait une référence mondiale sur les marchés de levure de panification. Lesaffre intervient également dans les domaines de la nutrition, santé humaine et animale. Symbole de proximité et de fidélité, l’hirondelle est l’emblème fédérateur du groupe Lesaffre à travers le monde.

L’entreprise bénéficie d’une reconnaissance à l’échelle mondiale puisqu’elle a reçu deux trophées :





1.2 Lesaffre à travers l’histoire:

 En 1853 : deux fils de cultivateurs du nord de la France, Louis Lesaffre et Louis Bonsuelle créent une distillerie d’alcool de grains et de genièvre à Marquette-lez-Lille. A l’origine, la levure n’était qu’un sous-produit de la fabrication des alcools grains.

 En 1863 : Acquisition du premier moulin à Marcq- en- Baroeul. C’est à partir de ce site que se développera la Société Industrielle Lesaffre qui se révélera progressivement comme l’élément moteur et le support de l’essor industriel et commercial de la branche levure du groupe.

 En 1871 : Le baron autrichien Max de Springer, propriétaire à Maisons-Alfort d’une très belle distillerie, rapporte de chez Mautner, à Vienne, l’idée d’extraire la levure des moûts de fermentation des

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grains et de la vendre aux boulangers. Ces derniers, à cette époque, utilisaient leurs propres levains, accompagnés parfois de levure résiduaire de brasserie, deux ans après Lesaffre et Bonduelle développent la fabrication de levure fraîche à Marcs-en Baroeul, à la place de l’ancien moulin.

 En 1895 : Naissance de la marque de levure l’hirondelle. Une hirondelle dont le dessin va évoluer au fil du temps, jusqu’à devenir l’emblème du groupe en 2003.

A la fin du 19^ème siècle, Lesaffre affiche déjà une volonté exportatrice vers l’Angleterre, la Belgique, l’Italie et l’Espagne. Ce qui semble tout naturel aujourd’hui, représente un tour de force à l’époque, en raison des conditions de transport et de distribution. Une marque fait son apparition, l’hirondelle, qui traversa le temps et l’espace puisque la silhouette de l’oiseau migrateur a été adoptée par la société Lesaffre. Un logo qui, 100ans plus tard, identifie ses produits dans plus de 180 pays.

Pendant la première partie du 20^e siècle, Lesaffre doit faire face à de nombreuses difficultés, surmontées avec opiniâtreté ; crises économiques, inondations, incendies, bombardements etc. L’usine est reconstruite quatre fois en 35 ans. Dans cette période tourmentée, l’entreprise a su non seulement se maintenir à flot, mais également préparer ses futurs développements.

Après la seconde guerre mondiale, une série de progrès technologique et d’innovations, appuyés par la construction d’un puissant réseau commercial exportateur, permettant à Lesaffre un développement qui ne se démentira plus. Passé maitre dans le domaine des bioindustries, le groupe Lesaffre se structure autour de ses principaux métiers : la levure, le malt, les bioconversions.

Pour être plus proche de ses clients et leurs apporter un service optimal, Lesaffre s’implantera à l’Afrique du nord plus particulièrement au Maroc.

2. Lesaffre Maroc

2.1 Parcours et création

Crée en 1975, SODERS, la société des dérivées des sucres est depuis 1993 majoritairement détendue par le groupe Lesaffre. Elle est ainsi devenue la première entreprise privatisée du Maroc. Elle bénéficie de l’expérience et de la maitrise technique du leader mondial de la fabrication de levure de panification.

Lesaffre Group, est représenté au Maroc par deux filiales : Lesaffre Maroc Fès (Ex SODERS) et Lesaffre Maroc Casablanca (Ex SNA).

Actuellement, la société emploie 170 personnes qui bénéficient d’une politique salariale attractive et des possibilités de formation continue d’un grand groupe, tout en conservant les valeurs humaines d’une entreprise familiale. Afin de se protéger de la concurrence, Lesaffre Maroc ne cesse d’innover et de se distinguer en se focalisant sur la problématique du développement durable, et s’aligne ainsi sur les normes

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internationales de management environnemental et investit dans la recherche sur la valorisation des coproduits de la levure.

2.2 Développement et innovation

Basée à Fès, avec une superficie de 2 hectares. La société Lessafre bénéficie d’une politique salariale attractive et des possibilités de formation continue digne d’un grand groupe qui a su conserver les valeurs humaines d’une entreprise familiale.

LESAFFRE Maroc fabrique et commercialise au Maroc de la levure et des améliorantes de panification : les marques <Jaouda> en levure fraiche, <Rafiaa> en levure sèche, <Nevada>le levure sèche réservée a l’export en Tunisie, les améliorants de planification <Ibis> et <Migimax>, ainsi que les arômes.

Sa large gamme de produits en fait aujourd’hui le leader sur le marché des professionnels.

Bénéficiant de l’expertise et du savoir-faire, le groupe Lessafre Maroc possède un laboratoire d’analyse qui effectue chaque jour de nombreux tests physico-chimiques et bactériologiques. La qualité des levures est ainsi sans cesse évaluée afin d’optimiser leurs performances : forces fermentative, pureté, stabilité et résistance par rapport au contexte climatique.

Par ailleurs, le service qualité de Lessafre Maroc assure un suivi de produits en réalisant quotidiennement des contrôles depuis la réception des matières premières jusqu’à la livraison aux clients, il valide à chaque étape de fabrication la conformité des produits conformément à un cahier de charge strict.

Il serait judicieux de signaler qu’une sensibilisation permanente des salariés de l’entreprise aux principes et règlements relatifs à l’hygiène est faite continuellement pour permettre le respect des normes bactériologiques rigoureuses.

Entre 1993 et 2004, l’entreprise a investi 200 millions de dirhams dans la modernisation de ses outils de production.

En 2004, Lessafre Maroc fait l’achat de SNA : Société nouvelle de l’alimentation, elle est la spécialiste des produits de pâtisserie au Maroc. Elle commercialise la levure et les améliorants ainsi que toute une gamme de produits de pâtisserie et petit matériel de haute qualité.

En 2006, une nouvelle station de traitement de mélasse et un nouveau laboratoire moderne sophistiqué ont vu le jour.

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2.3 Schéma historique récapitulatif

 Création de la société des dérivés du sucre SODERS

1975

 SODERS est devenu propriété du groupe « LESAFFRE » c’est la première entreprise privatisée au Maroc.

1993

 Achat de SNA : Société nouvelle de l’alimentation, elle est la spécialiste des produits de pâtisserie au Maroc.

2004

 Création de la nouvelle station de traitement de la mélasse, ainsi qu’un nouveau laboratoire moderne très sophistiqué.

2006

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2 .4 La fiche technique

Pour assurer une bonne gestion de la société un organigramme a été adopté (figure 1) :

Figure 1 : Organigramme Raison sociale Lesaffre Maroc, Fès

Directeur général Damien LESAFFRE Forme Juridique société anonyme Date de création 1993

Secteur d’activité L’agroalimentaire

Siège Sociale Rue 806, BP 30 000, quartier industriel Sidi Brahim, Fès

Tel 05 35 73 75 30

Gamme de produits Levures de panification et améliorants Effectif 200 personnes (dont 20 cadres)

Capital social 30.989.300,00 DHS

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Partie II

Chapitre I

Processus de production de la levure

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1. la levure de boulanger

La levure de boulanger est une cellule vivante microscopique unicellulaire et eucaryote de la famille de champignons. Saccharomyce cerevisiae, elle a été découverte par le scientifique, chimiste et physicien de formation LOUIS PASTEUR en 1875.c’est un micro-organisme de forme variable selon l’espèce

sphérique, ovoïde, en bouteille, triangulaire mais généralement ovales d’environ 6 à 10 microns et jusqu’à 50 microns se multiplient par bourgeonnement.

Ce champignon se présente sous forme sèche, en paillettes ou en gélules.

Figure 2 :structure de la cellule de levure

2. Stations principales de production

Il y a six stations de production qui travaillent en parallèle pour assurer un produit de qualité :

2.1 Station de préparation

Le rôle de cette station est la préparation de sels minéraux : l’urée, sulfate, d’ammonium, phosphate.

2.2 Station de mélasse

La stérilisation de la mélasse avant d’alimenter les fermenteurs.

2.3 Station de fermentation

Elle contient la pré-fermentation et les fermenteurs principaux de la levure mère et la crème.

2.4 Station de filtration

Elle est composé par trois filtres rotatifs sous vide l’un pour la levure sèche et deux autres pour la fraîche.

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2.5 Station d’emballage et de stockage

Elle est composée par des boudineuses qui emballent la levure sèche et la levure fraîche.

3. Etapes de production

Dans une levurière, on utilise la fermentation aérobie, la multiplication se fait par bourgeonnement, la durée totale de dédoublement est de 1H30 avec la production simultanée d’alcool.

3.1. Ensemencement

La base de tous les produits dérivés de la levure.

Ensemencement est la culture d’une souche pure de Saccharomyces cerevisiae effectué dans des conditions stériles. Chaque mois Lesaffre reçoit 2 souches de Saccharomyces cerevisiae conservés dans des tubes à 4C°dans un milieu favorable , un destiné à la levure fraiche L20 et un à la levure sèche L13 qui sont régénérés dans 4 tubes, deux pour chacun . Ils sont incubés dans des fioles stériles de 250 ml (Van Lear) contenant une solution nutritive à base de sucre à une température constante de 30 °C, le processus s’accompagne d’une agitation pendant 8h. Elle est transférée dans un Carlsberg (7l) dans les mêmes conditions mais dans un temps de 16h puis dans une cuve de 800 L mais cette fois-ci dans un milieu nutritif à base de mélasse. Enfin elle est destinée à la pré-fermentation.(Figure 3 )

Figure 3 : Ensemencement

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3.2. Pré-fermentation

Le contenu de la cuve de 800L est versé dans un pré-fermenteur (Figure 4) et on ajoute les éléments avec des quantités précises :

 L’eau.

 La mélasse clarifié et stérilisé.

 L’acide sulfurique pour ajuster le ph.

 Les sels minéraux.

 Les éléments de traces (oligo-éléments et vitamines )

 L’air comme une source d’oxygène nécessaire à la fermentation

Figure 4 : Station de pré fermentation

3.3. Traitement de la mélasse

La mélasse est un coproduit de sucre obtenue à partir de la betterave et de la canne à sucre, sous forme d’un sirop très épée et visqueux, moins calorifique que le saccharose, contenant de la vitamine B et des minéraux (calcium, potassium, fer, cuivre,...), contrairement au sucre blanc cristallisé.

C’est est une matière première entrante dans la production de levure de panification.

La mélasse contient beaucoup de sucre (50% de sucre) contenant également 35 % de composants non- saccharifères et 15% d’eau. La levure utilise le sucre comme source de carbone ainsi que d'autres composants de la mélasse (vitamine B6 etc).

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La mélasse passe par ses étapes de traitement pour être prête à rentrer dans le procédé de fabrication.

3.3.1 Réception :

La mélasse provient de différentes sucreries de Maroc par des camions citernes, on s’assurer de la bonne quantité en prenons des échantillons pour l’analyse du PH qui donne une idée sur la qualité de la mélasse.

La mélasse est stockée dans des tanks qui sont équipés par des pompes qui assurent la poussé de la mélasse pour la dilution.

3.3.2 Dilution :

La mélasse brute de la canne et de la betterave provient des tanks et se mélange dans une cuve de dilution avec de l’eau et de la vapeur pour avoir de mélasse dilué (MD), cette dernière contient environ 80% de betterave et 20% de canne, quand à la dilution est d’environ 50%.

La température dans la cuve de MD et de 70°C grâce à la vapeur d’eau injectée pour diminuer la viscosité de la mélasse et la diluer.

3.3.3 Clarification :

Après la dilution, la clarification élimine les bouts et les matières solides indésirables par centrifugation.

La mélasse dilué clarifiée (MDC), est stockée dans une cuve et transférée dans un échangeur mélasse/mélasse, qui augmente la température de la mélasse dilué clarifié de 70°C à 90°C en échangeant avec une autre mélasse qui provient du stérilisateur et qui a une température de 120°C à 130°C.

3.3.4. Stérilisation :

On injecte de la vapeur d’eau sous pression de 6 bars, la température de la mélasse augmente de 90°C à environ 120°C à 130°C.

Après la stérilisation, la mélasse stérilisée (MDCS) est stockée dans deux cuves ensuite elle passe dans échangeur mélasse/eau, qui refroidie la mélasse pour qu’elle soit utilisable pour la fermentation et pour produire de l’eau chaude à 60° C.

3.4 Fermentation

A la fin de la pré-fermentation on obtient un mout qui servira à ensemencer le fermenteur avec milieu nutritif bien spécifique et après 18 à 20 heures de fermentation, on obtient la levure mère, qui va subir une séparation puis un stockage.

La levure mère obtenue va encore servir à la fermentation, par un ensemencement pour donner naissance à une levure commerciale.

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3.5 Séparation

La séparation se fait dans deux étapes de la fermentation à savoir après l’obtenir de la levure mère et la levure commerciale. Le moût obtenu à la sortie des fermenteurs contient les cellules de levures et une solution liquide qui présentent les restes du milieu nutritif.

Pour éliminer ces déchets on utilise un séparateur qui utilise comme principes la centrifugation, on obtient ainsi un liquide dense (crème) et un liquide léger, qui constitue le moût qui est rejeté vers les égouts. (Figure 5)

Figure 5 : Séparateur

3.6 Stockage de la crème

La crème obtenue après la séparation est acidifiée par l’acide sulfurique à PH=2 pour éviter la contamination, et stocker à 5°C pour ralentir le métabolisme cellulaire.

3.7 Filtration

La filtration consiste à éliminer l’eau présente dans la levure pour la préserver d’une éventuelle contamination puisque l’eau facilite le processus de filtration par des micro-organismes.

La crème arrive au niveau d’un filtre rotatif qui contient une couche filtrante d’amidon, dont le but de ne laisser pénétrer que l’eau.

La crème étant étalée sur la surface de filtre et récupérée. (Figure6)

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Figure 6 : Filtre rotatif

3.8 Séchage

Le séchage augmente la durée de vie de la levure par la réduction de son humidité.

3.8.1 La levure sèche active ou SPH

La levure sèche active est sous forme de petits grains sphériques, sa durée de séchage est d’environ quatre heures pour une quantité de 400kg à 500kg, effectué à 45°C.

La levure sort du filtre à l’état pâteux et passe dans un mélangeur puis dans une grille percée de tous les côtés pour avoir une granulométrie bien déterminée.

La levure granulée est récupérée dans des bols pour passer dans des séchoirs qui fonctionnent par l’envoi d’un courant d’air sec et chaud auparavant filtré sur la levure granulée.

Le séchage de S.P.H se déroule en deux étapes :

1ére étape : on néglige la température de la levure et on fixe celle de l’air d’entrée à 65°C dans le but d’éliminer l’eau de la surface.

2éme étape : pour éviter la détérioration des cellules sous l’influence de la chaleur, on diminue la température de l’air et en faisant augmenter la température de la levure jusqu’à 45°C.

3.8.2 La levure sèche instantanée ou SPI

Cette se présente sous forme des bâtonnets, elle a une durée de séchage réduite, durant 20min environ pour une quantité de 100kg, elle est caractérisée par sa force fermentaire supérieure à celle de la SPH.

Son séchage se déroule en trois étapes :

1ére étape : pour éliminer l’eau externe au maximum, on fait envoyer un courant d’air d’une température de 100°C sur les grains de levure.

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2éme étape : on diminue la température de la vapeur par rapport au produit pour éviter la mort des cellules.

3éme étape : pour augmenter la teneur de matière sèche, on fait envoyer d’une manière continue et rapide des courants d’air sur les grains.

3.9 Emballages

3.9.1 Emballage de la levure fraîche

Cette opération s’effectue grâce à une machine spéciale, construite d’une boudineuse, découpeuse et enveloppeuse. Quand le gâteau de la levure fraîche passe par cette machine, on aura à la fin un produit fini sous forme de paquets de poids nette de 500g, qu’on met en cartons disposés sur des palettes de manière à avoir un vide entre eux pour faciliter la circulation d’air froid.

3.9.2 Emballage de la levure sèche

Après le séchage, la levure passe dans un appareil d’emballage spécifique qui aspire l’air des paquets pour une conservation à longue durée.

Nous présenterons ci-dessous le schéma général des étapes de la production de la levure depuis la réception jusqu’à l’emballage.

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Figure 7 : Schéma synoptique de procédé de fabrication de la levure Fermentation

Emballage de la levure fraîche

Filtration L.P Filtration L.S

Séchage

Emballage de la levure sèche

Stérilisation Réception mélasse

Dilution Clarificateur

Souche de levure Culture en laboratoire

Fermentation 800L Pré fermenteur

Stockage

Séparation

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Chapitre II

Les pertes de sucre lors de la clarification de

mélasse (expériences et résultats)

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1. Matériels et méthodes

1.1. Clarificateur

Le clarificateur WESTFALIA est une machine spéciale tournant à régime élevé qui fonctionne d’une façon irréprochable dans des conditions normales pour assurer la sécurité de service du séparateur ,le régime de rotation du bol a été calculé en fonction des poids spécifiques du liquide clarifié et des matières solides déposées dans le bol ainsi que des matériaux du bol. Le clarificateur contient cinq vannes

automatiques, VA, VD, VS, VE, VG, des vannes manuels, un débitmètre, un capteur de vibration et une sortie des déchets, (les bouts et les matières solides indésirables) et il contient un moteur et un bol qui assurent la centrifugation (Figure 7) . Le Principe de fonctionnement du clarificateur est basé sur trois modes, qui sont :

 Mode clarification

 Mode nettoyage

 Mode manuel

L’opérateur qui surveille la machine fait le choix du mode de fonctionnement, lors de la mise en marche de la machine, les vannes sont en position de sécurité c'est-à-dire ce qui veut dire que seule la vanne VG qui est ouverte, les autres vannes sont fermées. Le démarrage du moteur nécessite une valeur très grande du courant car ce dernier est bloqué par le bol. Après le démarrage du moteur et la stabilisation du courant, une lampe s’allume indiquant le clarificateur en état marche.

Mode clarification

En mode clarification, on a fermeture de la vanne VG et ouverture de la vanne VA pour alimenter la machine avec de la mélasse pendant une durée bien définie, actuellement la durée d’ouverture de la vanne VA est de huit minutes, on règle cette valeur selon la qualité de la mélasse. Après huit minutes de

clarification la vanne VA se ferme et la vanne VD s’ouvre pendant 24 secondes, ensuite la vanne VD se ferme et la vanne VE s’ouvre pendant 3 secondes pour effectuer le débourrage où les boues et les matières solides sont rejetées vers les égouts. La VD s’ouvre une deuxième fois pour le rinçage du bol, elle se ferme puis VE s’ouvre pour le deuxième débourrage.

Mode nettoyage

En mode de nettoyage, les vannes VA et VS sont ouvertes, les autres vannes sont fermées, c’est la soude, l’acide et l’eau chaude qui circulent respectivement dans le circuit afin d’enlever les déchets et le calcaire existant dans le bol du clarificateur.

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Mode manuel

En mode manuel, la vanne de déplacement VD est ouverte et alimente la machine avec de l’eau qui est dirigée vers les égouts par la vanne VG qui est ouverte, c’est une position de sécurité pour la machine, car le fonctionnement du clarificateur à vide plus d’une demi-heure cause l’usure des joints à intérieur du bol.

Au niveau du groupe LESAFFRE, cette machine existe en quatre exemplaires, répartis sur deux lignes situées au niveau de la station de séparation.

Figure 8 : Clarificateur

1.2. Principe de fonctionnement d’un polarimètre

Une substance chimique fait dévier le plan de polarisation d'une lumière incidente polarisée. Il suffit donc de placer une solution contenant la substance active entre les deux polariseurs pour vérifier si celle-ci correspond au le plan de polarisation de la lumière. Si c'est le cas, l'angle pour lequel on obtient l'extinction correspond à l'angle de rotation propre à la substance chimique. La mesure de cet angle est donc une caractéristique d’une substance chimique

Dans le polarimètre, pour des raisons de commodité, on utilise une lame quarte d'onde sur la moitié de l'oculaire dont le but est d'obtenir deux champs de pénombre. La valeur de l'angle de rotation du plan de polarisation peut être mesurée une fois que l'on est en zone d'équipé nombre. (Figure 8).

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2. Evaluation des pertes de sucre lors de la clarification de la mélasse

Au cours de chaque débourbage, une quantité importante de mélasse est rejetée dans les égouts. Pour évaluer cette quantité de sucres rejetée, nous avons effectué des analyses sur différents échantillons de débourbage.

Le débourbât contient deux types de sucres : des sucres non-réducteurs (saccharose) et des sucres réducteurs (glucose et fructose).

Notre objectif est d’analyser la quantité de chaque type en suivant les modes opératoires suivants :

2.1. Saccharose

C'est un disaccharide qui à la formule chimique C12H22O11, c'est le sucre que l’on trouve dans les végétaux. Il est le vecteur glucidique dans les plantes. Il est mis en réserve dans les tiges de la canne à sucre et dans les racines des betteraves.

Figure 9 : structure de saccharose

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2.1.1. Mode opératoire

Dans deux fioles jaugées de 200 ml, nous introduisons respectivement environ 20g de la mélasse diluée(MD), 20g de la mélasse diluée clarifiée (M.D.C).

On ajoute 20 ml d’acétate de plomb basique pour éliminer tout ce qui est non sucre comme les protéines qui donnent une coloration à la mélasse.

On complète à 200 ml avec de l’eau distillée, on agite et On filtre notre solution à l’aide d’un papier filtre et on récupère le filtrat par polarimétrie en mesurant la déviation de la lumière polarisée.

Le taux de saccharose est relié à l’angle de déviation par la relation suivante :

TAUX DE SACCHAROSE (%)= ^𝛂𝟏

𝐏𝐄 × 𝟏. 𝟏 × 𝟎. 𝟕𝟕

1,1 : facteur de dilution 0.77 : constante d’appareil

α1 : l’angle de rotation du saccharose.

PE : prise d’échantillon

2.1.2. Résultats et interprétations

L’analyse du taux de saccharose a été effectuée sur des échantillons de la mélasse diluée (78% de mélasse de betterave et 22% de mélasse de canne), la mélasse diluée clarifiée. Les échantillons ont été relevés pendant la durée du stage .Les résultats de ces analyses sont présentés dans l’histogramme suivant :

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Taux de saccharose

M.D M.D.C Pertes

Moyenne 27.88 27.14 0.69

D’après l’histogramme on observe une variation de 0.69% de sucre réducteur entre la MD et MDC.

Donc Ce sucre est perdu dans les boues au cours de la procédure de clarification.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Taux de saccharose

N d'échantillon

M.D M.D.C Pertes

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2.2. Les sucres réducteurs

Les sucres réducteurs sont des sucres simples réactifs donneurs d'électrons dans une réaction d'oxydoréduction. On peut citer le glucose, le fructose et le maltose.

C'est un test spécifique pour la mélasse de canne, car elle est plus riche en sucres réducteurs qu'en saccharose.

2.2.1. Mécanisme de la réaction

Il s'agit d'utiliser la réaction des sucres réducteurs avec la liqueur de Fehling pour évaluer la concentration en sucre d'une solution.

Les ions Cu²⁺ contenus dans la liqueur de Fehling et responsables de la couleur bleue sont transformés en ions Cu+ par le sucre réducteur. Ces ions s'associent avec l'oxygène pour former de l'oxyde de cuivre (Cu2O) qui donne un précipité rouge brique.

La liqueur de Fehling se décolore progressivement et le dosage est terminé lorsque la couleur bleue a disparu. Au cours de la réaction, l'ion cuivre (II) oxyde l'aldéhyde pour donner un acide carboxylique sous sa forme basique (ion carboxylate), et un précipité rouge brique d'oxyde de cuivre(I) Cu2O selon l'équation d'oxydo-réduction :

L’équation du dosage: I2 + 2S2O32- →2I- + S4O62-

Réaction de Fehling: R-CHO + 2Cu²⁺⁽aq) + 5HO^-(aq) → RCOO^- + Cu2O(s) + 3H2O

2.2.2. Mode opératoire

On prélève 10ml du filtrat obtenu précédemment, on y ajoute 10ml de double tartrate de sodium et 10ml de Sulfate du cuivre, on agite puis on porte le mélange à ébullition dans un bain-marie pendant 10 minutes à 95 °C. Après 10 minutes de refroidissement de la solution, Un blanc est préparé sans l’ajout de 1ml de mélasse.

On ajoute 5ml d’acide acétique (5N) qui neutralise la solution, et 20ml d’une solution d’iode (N/30), on agite et on titre notre solution par le thiosulfate de sodium (N/30) en présence d’empois d’amidon comme indicateur coloré. Le virage est indiqué par le changement de la coloration verte à la coloration bleue.

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𝐬𝐮𝐜𝐫𝐞𝐬 𝐫𝐞𝐝𝐮𝐜𝐭𝐞𝐮𝐫𝐬 (%) = 𝐕 (𝐛𝐥𝐚𝐧𝐜) − 𝐕 (E𝐜𝐡𝐚𝐧𝐭𝐢𝐥𝐥𝐨𝐧) 𝐏𝐄 (𝐆

V

V (échantillon) : volume de thiosulfates de sodium versé lors du dosage de l’échantillon.

PE : poids de la prise d’essai

2.2.3. Résultats et interprétations

L’analyse du taux de sucres réducteurs a été effectuée sur des échantillons de la mélasse diluée (78% de mélasse de betterave et 22% de mélasse de canne), la mélasse diluée clarifiée. Les échantillons ont été relevés pendant la durée du stage .Les résultats de ces analyses sont présentés dans l’histogramme suivant

Taux de sucres réducteurs

M.D M.D.C Pertes

Moyenne 0.85 0.75 0.067

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Taux de SR

N d'échantillon

Histogramme de taux de SR

M.D M.D.C Pertes

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D’après l’histogramme et le tableau, on observe une variation de 0.067% de sucre réducteur entre la MD et MDC. Donc ce sucre est perdu dans les boues au cours de la procédure de clarification.

2.3. L’Evaluation des sucres perdus dans les boues

Pour évaluer la masse des sucres totaux perdus lors de la procédure de clarification, nous devons calculer tout d’abord le taux des sucres totaux .

Taux des sucres totaux = TAUX

+ TAUX

Résultats et interprétations

0 5 10 15 20 25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

le taux

N d'échantillon

histogramme de taux des sucres totaux

% de saccharoses

% sucres réducteurs

% sucres totaux

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Nous obtenons :

Le volume du débourbage =50 l

La masse volumique du débourbât = 1,23 Kg/l

Donc : La masse du débourbage rejeté = 50 x 1,23 = 61,5 kg Le débourbage contient 22.4% de sucres

Donc à chaque débourbage on perd : 61 ,5 x 22.4% = 13.776 Kg de sucres

On sait que la mélasse brute contient 46% en sucres, Donc la quantité de mélasse brute perdue à chaque débourbage est de : 13.776 / 46% = 29.9478 Kg de mélasse brute

Taux de saccharoses

Taux de Sucres réducteurs

Taux de sucres totaux dans le

débourbage

Moyenne 27.83 0.57 22.4

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CONCLUSION

Vu la quantité de mélasse brute perdue à chaque débourbage 29.94 Kg et compte tenu des pertes engendrés, notamment la surélévation des coûts, Il est recommandé alors de :

 procéder à la récupération les déchets organiques contenant les sucres perdus aux agriculteurs.

 Récupération de surnagent pour la dilution de mélasse pour minimiser les pertes.

 Ne pas utiliser un débit de clarification plus grand que le débit maximal.

Mon stage au sein de la société Lesaffre-Maroc a constitué une véritable expérience professionnelle, d’une part, il m’a permis non seulement de bien connaitre les procédés de production de la levure mais aussi d’appliquer mes connaissances théoriques pour l’étude d’un problème pratique afin d’adapter ma formation aux besoins industriels et donc s’initier à la recherche scientifique. D’autre part j’ai appris à assumer une responsabilité au sein de l’entreprise et d’apprendre le travail en équipe.

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Eléments bibliographiques et webographiques

http://www.labetterave.com/

http://www.lesucre.com/

http://genie-alimentaire.com/

http://www.lesaffrehumancare.fr www.wikipedia.org

anciens rapports

Ouvriers et Responsables de LESAFFRE Maroc.