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COURS DE CONNAISSANCE DES ALIMENTS

Le sucre 1ère partie

Line Juchault – Diététicienne nutritionnisteEnseignante en BTS Diététique

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Dernière mise à jour : 20 octobre 2016

Nombre de pages : 16

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SOMMAIRE 1. Définition

2. Inversion du saccharose3. Solubilité et cristallisation

4. État vitreux5. Hygroscopicité

6. Fabrication du sucre de betterave 7. Formes commerciales

8. Composition et valeur nutritionnelle9. Digestibilité

10. Consommation11. Utilisation

12. Conservation / Achat13. Dénominations et définitions réglementaires des sucres

pour l’utilisation industrielle14. Qualités organoleptiques

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Le sucre et les préparations sucrées sont en général des aliments très appréciés etles enfants en sont particulièrement friands.

Le sucre est l’aliment consommé avec le plus de fréquence au cours d’une journée : -dissous dans de nombreuses boissons et produits laitiers aromatisés-croqué lors d’un effort physique soutenu-intégré dans les pâtisseries et les gâteaux-incorporé dans les friandises, les glaces, certaines sauces type ketchup®, leschutney et les sauces aigre-douce.

Leur ingestion est un plaisir gastronomique. Ils sont en général consommés lorsque lafaim est apaisée. Leur consommation a augmenté au détriment des aliments féculentstels que le pain, les légumineuses, les pommes de terre…, ce qui amène les diététiciensà limiter leur consommation.

Production :La France est le 10ème producteur mondial de sucre et le 1er producteur européen. Lafilière betterave-canne-sucre emploie 44 500 personnes et génère un chiffred'affaires de 4,3 milliards d'euros. La France de la betterave sucrière se situe essentiellement dans le nord et le nord-est du pays. Elle est le seul pays de l’Union Européenne, avec l’Espagne et le Portugal, à cultiver lacanne à sucre. L’industrie française du sucre de canne est localisée dans 3départements d’Outre-mer : la Réunion dans l’Océan Indien, la Guadeloupe et laMartinique aux Antilles.Cultivée de manière traditionnelle, la canne est destinée à la fabrication de sucrebrut, mais également de rhum et d’alcool agricole. La récolte s’étale sur plusieurs moisen fonction des régions : aux Antilles de février à juin, à la Réunion de juillet àdécembre.

Le sucre utilisé pour la consommation domestique est le saccharose. C’est undisaccharide formé de 2 hexoses : le glucose et le fructose. Ce sont des glucides simples :

Le glucose : utilisé en confiserie, en pâtisserie, en pharmacie. Le fructose (lévulose) : c’est le glucide le plus représenté dans la plupart des

fruits qu’il soit sous forme de monosaccharide ou de disaccharide (saccharose).Les légumes verts en contiennent 1 à 2% sous forme libre et 3% sous forme desaccharose. Il est également présent dans certains aliments à saveur naturelle

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sucrée comme le miel (40% sous forme libre, 34% de glucose et 2% desaccharose) ainsi que dans les confiseries.

Le saccharose : utilisé sous la forme de sucre en morceau, en poudre…, présentdans de nombreux produits sucrés.

Ces 3 glucides se différencient par leur pouvoir sucrant c'est-à-dire la capacité àrévéler la saveur sucrée. Le fructose a le pouvoir sucrant le plus élevé des 3 : 1,6, lesaccharose : 1 et le glucose : 0,6.

I. LE SUCRE

Les principales sources : Les plantes contenant du saccharose sont peu nombreuses. Le sucre de consommation courante provient de la racine de betterave sucrière

et de la tige de la canne à sucre. Le produit final obtenu est strictement lemême.

Lorsque le sucre est absorbé isolement, son passage dans le sang est très rapide.L’absence de fonctions réductrices1 dans la molécule explique que le saccharose n’apas de pouvoir réducteur, et qu’il n’est pas un substrat de brunissement enzymatique.Pour le devenir, il doit être hydrolysé (inverti) en glucose et en fructose.

Le sucre possède 4 caractéristiques fondamentales : Aliment énergétique : 16,8 kJ, 4 kcal par gramme Condiment servant à édulcorer, à donner un goût sucré à l’aliment auquel

il est ajouté Conservateur qui gène le développement des micro-organismes par

élévation de la pression osmotique (confiture, gelée) Sensation de bien être quasi immédiat après son absorption fait que

inconsciemment, nous l’absorbons pour compenser le moindre malaise. Saconsommation nature ou sous forme cachée dans les préparations connaîtune croissance inquiétante pour la santé : obésité, diabète,hypertriglycéridémie. Notons également que le sucre est cariogène.

1 Un ose réducteur est un type d'ose possédant un groupe aldéhyde ou capable d'en former un par isomérisation.

Exemples : glucose, galactose, lactose, maltose, amidon, sirop de glucose, maltodextrine.

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1.1. Définition

Selon la réglementation, le mot «sucre» employé au singulier et sans autre qualificatifdésigne les produits obtenus en sucrerie et en raffinerie : sucre mi blanc, sucre blanc,sucre raffiné, sucre liquide, mélasse, sirops, isoglucose et ses sirops, provenant de labetterave, de la canne à sucre et de l’érable, et, pour les consommateurs, c'est lesucre blanc ou le sucre raffiné.

Les critères internationaux pour évaluer la qualité du sucre sont : la polarisation,l’humidité, la teneur en sucre inverti. Les sucres blancs ont une teneur glucidique >99,7%. L’UE a ajouté 3 critères supplémentaires : l’aspect ou le type de couleur, lacoloration en solution et la teneur en cendre.

1.2. Inversion du saccharose et sucre inverti

L’hydrolyse du saccharose peut être réalisé par l’invertase (invertase des levures deboulangerie ou de vinification) ou par hydrolyse acide (acide chlorhydrique àtempérature élevée). Elle est favorisée par le pH acide d’un aliment, et se produitspontanément dans les jus de fruits au cours de leur entreposage. Le produit formés’appelle « sucre inverti ». Il existe à l’état naturel dans le miel. On parle d’inversionparce que le pouvoir rotatoire de la solution vis-à-vis de la lumière polarisée estinversé par l’hydrolyse. L’inversion provoque aussi une augmentation de 5% environ dupoids de matière sèche dans la solution, une faible élévation de la saveur sucrée, etsurtout une élévation de la solubilité des glucides en solution. Cette possibilitéd’augmenter la concentration des glucides en solution est particulièrement utile pourla production de sirops de sucre. Elle diminue aussi le risque de développement delevures ou de moisissures osmophiles.

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1.3. Solubilité et cristallisation du saccharose

Solubilité du saccharose à diverses températures :

Température (°C) g/ 100 g d’eau0

+10+20+30+40+50+90+100

179,2190,5203,9219,5238,1260,4415,7487,2

A la température de +20°C, la solubilité du saccharose est de l’ordre de 2kg par litre.

La solubilité des glucides augmente avec la température. Ainsi, les très hautestempératures appliquées durant une cuisson à pression atmosphérique aboutissent àune sursaturation en sucre.La solubilité du saccharose peut être augmentée par l’addition de sucre inverti, ou deglucose ou de «sirops de glucose». Cette addition permet d’ajuster la viscosité dessolutions de sucre.Il est possible également obtenir des solutions sursaturées de saccharose, enrefroidissant des solutions saturées préparées à température élevée. La vitesse decristallisation du saccharose et la taille des cristaux formés dans des solutionssursaturées peuvent être considérablement réduites par l’addition de glucose, desucre inverti, de «sirop de glucose». Cette propriété est utilisée en confiserie, pourréaliser des produits où le saccharose ne cristallise pas malgré une concentrationélevée.

1.4. État vitreux et confiserie

Dans de nombreux aliments à faible teneur en eau, les glucides simples sont présentsà l’état vitreux. Il s’agit d’un état amorphe (aucune structure cristalline ne peut êtredécelée aux rayons X) de viscosité très élevée qui empêche la cristallisation dusaccharose.L’état vitreux est présent dans les sucres cuits qui constituent des corps solides enapparence. En réalité ce sont des solutions qui sont au dessous de leur point de

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transformation (ou de « transition ») qui prennent l’aspect de solides mais sans passerpar le stade de cristallisation. Elles peuvent être considérées comme des liquidesayant une viscosité extrêmement élevée, empêchant toute formation de cristaux.

Un tel état vitreux peut être obtenu soit : Par fusion thermique de certains glucides simples cristallins (pas le saccharose)

suivie d’un refroidissement Par congélation rapide d’une solution Par concentration rapide d’une solution à température élevée, suivie d’un

refroidissement (cas des sucres cuits) Par déshydratation d’une solution (lyophilisation ou atomisation) de saccharose,

de lactose…

Ces états vitreux ne sont pas stables. Au dessus de la température de«transformation» (ou de «transition»), la viscosité décroît et la cristallisation devientpossible (passage de l’état vitreux à l’état cristallin). La température de transition vitreuse est abaissée quand la teneur en eau augmente.

Type de confiserie

État physique

Température finale de cuisson (°C)

Teneur finale eneau (%)

Teneur en saccharose (% desucres totaux)

Teneur en sucreinverti (% de sucres totaux)

Teneur ensirops de glucose (%de sucres totaux)

Autres constituants

Bonbon dur vitreux +115/+170 1 à 2 25 à 100 0 à 10 0 à 60 Beurre (5%)

Fondant partielle-ment cristallin (émulsion)

+115 10 à 15 50 à 100 5 à 10 0 à 40 Beurre, Amidon, Ovalbumine

Caramel non cristallin (émulsion)

+120 10 0 à 50 0 à 15 0 à 50 Lait écrémé en poudre, Graisses

Composition de divers produits de confiserie

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Pendant le stockage, les produits de confiserie ne doivent subir aucune modificationconcernant leurs propriétés physiques. La principale modification qui puisse survenirest la formation de cristaux indésirables sous forme de cristaux de saccharose. Detels cristaux vont altérer l’aspect du bonbon mais aussi causer une sensationdésagréable de rugosité sur la langue, lors de la dégustation.

a) Les bonbons durs sont des solutions sursaturées de saccharose (état vitreux). Lacristallisation du saccharose est empêchée par la viscosité et la rigidité élevées de lamasse et par la présence d’autres glucides simples tels que le glucose et les «sirops deglucose». A savoir qu'une teneur élevée en «sirops de glucose» ralentit la dissolution du bonbondans la bouche.

b) Les fondants contiennent de petits cristaux, finement dispersés de saccharose etde sucre inverti : cristaux formés à la suite d'une cuisson à une températurerelativement basse et d'un battage lors du refroidissement. La teneur en sirop deglucose, la température et l’action mécanique sont les éléments qui permettentd’assurer la formation d’une multitude de très petits cristaux de sucre. C’est en effetde cette multitude de petits grains que vont dépendre la douceur et l’onctuosité dufondant lors de la dégustation.

c) Les caramels contiennent suffisamment d’eau et surtout de sucre inverti et/ou de«sirops de glucose» pour empêcher la cristallisation du saccharose.

En conclusion, on peut donc dire que la texture de la plupart des produits deconfiserie dépend du contrôle de la cristallisation du saccharose présent en solutionsursaturée.

1.5. Hygroscopicité du saccharose

L’hygroscopicité du saccharose influence la texture de divers aliments qui encontiennent. Le glucose, le maltose, les «sirops de glucose» de pouvoir réducteurélevé, sont moins hygroscopiques que le saccharose et surtout que le sucre inverti etle fructose.

La présence de constituants hygroscopiques est souhaitable lorsque l’on veutmaintenir un certain niveau d’humidité dans un aliment, par exemple en pâtisserie ou

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en confiserie. Le sucre inverti, le miel (utilisé dans le pain d’épice) sont de bonshumectants. Cependant, leur présence peut être défavorable dans certains cas(confiserie) où les glucides se trouvent à l’état vitreux (amorphe). Quand lesconfiseries sont maintenues dans une atmosphère humide, elles absorbentinévitablement de l’eau. Cette absorption d’eau peut en effet accélérer lacristallisation des glucides (par diminution de la viscosité), ce qui libère de l'eau etrend la masse particulièrement collante. Ce double défaut peut être évité dans diversbonbons en réduisant la teneur en sucre inverti et en augmentant celle en «sirops deglucose».

1.6. Fabrication du sucre

L’extraction a lieu dans les sucreries.La purification a lieu dans les raffineries.

BETTERAVE En France, la campagne d’extraction du sucre de betterave ne dure que de finseptembre à Noël.

Nettoyage et découpage : en fines lamelles ou cossettes. Extraction du jus par diffusion (cossettes + eau) donnant le jus de diffusion

composé d’eau, de 12 à 13% de glucides et impuretés, et des cossettes épuisées(ou pulpes) destinées à l’alimentation du bétail.

Épuration du jus par filtration donnant un jus clair composé de glucides etd’eau.

Évaporation du jus donnant un sirop contenant 55 à 65% de saccharose. Concentration ou cristallisation : sous vide partiel pour éviter la caramélisation,

en chaudières à +90°C, pour obtenir la sursaturation du sirop : formation decristaux presque incolores.

Essorage : les cristaux sont lavés, séchés, refroidis aboutissant au sucrecristallisé blanc de 1er jet. Il peut être broyé, tamisé et envoyé en raffinerieavant d’être conditionné. Les sirops roux, après avoir subi une évaporation, unecristallisation et un turbinage donnent un sucre de 2ème et 3ème jet utilisé dans lafabrication de pain d’épices, d’alcools industriels ou pour l’alimentation dubétail.

Raffinage : purification des sucres de 2ème et 3ème jet, façonnage etconditionnement automatique, commercialisation sous forme de sucre blanc ousucre blanc raffiné.

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Rendement : un pied de canne à sucre donne 10 kg de jus soit 2 kg de sucre, unebetterave moyenne donne 10 morceaux de sucre.

CANNE A SUCRELe sucre de canne est récolté de juillet à novembre à la Réunion, et de février à juin aux Antilles.

Le procédé d'extraction du sucre de canne est identique à celui du sucre de betterave, à l'exception de la première phase où le jus de canne est extrait par broyage. À leur entrée dans la sucrerie, les cannes sont découpées en petits morceauxpuis pressées et broyées dans plusieurs moulins.

Séparé de la bagasse (la canne écrasée), le jus de canne obtenu contient 80 à 85 % d'eau, 10 à 20% de sucre et 0,7 à 3 % de composés organiques et minéraux.

Il connaîtra ensuite les mêmes étapes que le jus de betterave :

Le sirop recueilli après cristallisation et essorage du sucre de canne, également appelé« eau mère », est encore chargé de sucre. Il subit alors une nouvelle cuisson et un nouvel essorage qui donnent le sucre dit de «deuxième jet», plus coloré et moins pur que le sucre de premier jet.Puis ce sirop de deuxième jet, toujours riche en sucre, est à son tour réintroduit dansle cycle pour donner un sucre de troisième jet, brun et chargé d'impuretés (le sucre roux), ainsi qu’un dernier sirop visqueux et très coloré, appelé «mélasse ».

TECHNOLOGIE DU SUCRE :

En sucrerie :

BETTERAVE SUCRIERE (18% de saccharose), nettoyage, lavage ↓

DECOUPAGE en cossettes de quelques mm d’épaisseur↓

EXTRACTION à 75% par diffusion du sucre par osmose dans de l’eau pure à contrecourant

pulpes pour animaux↓ →

JUS DE DIFFUSION (140 l de jus à partir de 100 kg de cossettes)↓

EPURATION par la chaux (chaulage) et le gaz carbonique (carbonatation)↓

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FILTRATION grâce à des filtres presses↓

JUS EPURE : 87% d’eau, 12% de sucre↓

EVAPORATION SOUS VIDE dans des « effets» chaudières à vapeur, sous pressionréduite

↓

SIROP 60% de sucre↓

CONCENTRATION ou sursaturation du sirop dans des chaudières sous vide pouréviter la caramélisation du sucre

↓

CRISTALLISATION, malaxage, essorage, lavage, turbinage, séchage concentration 2↓ →

ème jetSUCRE BLANC à 99,8% de saccharose (catégorie 2 selon la réglementation CE).

En raffinerie :

2ème et 3ème jet↓

CONCENTRATION jusqu’à cristallisation↓

ESSORAGE mélasse incristallisable contenant 45 à 50% de sucre↓ →

SUCRE impur + SUCRE brut de canne (venant des pays producteurs)↓

RAFFINAGE : affinage et clarification, filtration sur carbone absorbant,concentration jusqu’à cristallisation, essorage

↓

SUCRE RAFFINE de catégorie 1 et 2 pur à 99,9% de saccharose selon laréglementation CE

1.7. Formes commerciales

Sucre cristallisé blanc : obtenu directement après cristallisation des sirops ensucrerie (sucre 1er jet)

Sucre en morceaux : obtenu soit directement en sucrerie par moulage du sucrecristallisé, soit en raffinerie par cristallisation des sirops purs sous forme de :

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-morceaux : calibre mentionné sur l’emballage-morceaux enveloppés-sucre Adant ou sucre de luxe obtenu par traitement particulier des cristaux-pain de sucre à la forme du moule

Sucre glace : fine poudre, sous forme de farine impalpable additionnée de 2 à3% de matières amylacées pour éviter sa prise en bloc. Obtenu soit aprèsbroyage du sucre cristallisé en sucreries, soit après concassage ou broyage deslingots en raffinerie

Mélasse : sirop liquide issu du raffinage du sucre Vergeoises (solide) : sucre provenant du deuxième sirop d’épuisement de

raffinerie. Blondes ou brunes, surtout consommées dans le nord de la France Sucre candi : très gros cristaux obtenus par évaporation lente d’un sirop pur de

raffinerie Cassonade : il peut être blanc ou brun. Sucre brut de canne contenant des

matières colorantes et de la mélasse conférant une saveur particulière Sucre roux : sucre de betterave, contenant 85 à 98% de saccharose Sucre gélifiant : sucre additionné de pectine et d’acide citrique. DLUO

obligatoire Sucre gélifiant pour la fabrication ménagère de confiture allégée : sucre

additionné de sorbate de potassium (conservateur) Sucre alvéolaire : sucre composé uniquement de saccharose à grand pouvoir

adsorbant et de grande dissolution. Utilisé par les professionnels en pâtisserie,boulangerie, confiserie. Il sert également de support d’arôme pour sucrer lesboissons, les entremets en poudre instantanée

Mélanges de différents oligoholosides ou oligo et polyholosides : présents dansles produits pédiatriques ou dans les produits pour alimentation entérale, aupouvoir sucrant faible. Ils induisent une faible pression osmotique dans le tubedigestif, sont assimilés progressivement et n’entraînent pas de diarrhées chezle nourrisson (contrairement au saccharose).

1.8. Composition et valeur nutritionnelle

Qu’il soit de betterave ou de canne, le sucre blanc est du saccharose pur sansadditif.

Les autres formes de sucre : roux, cassonade présentent l’avantage nutritionnelde contenir plus de minéraux et de vitamines (traces seulement) par rapport ausucre blanc.

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Sucre blanc decanne ou debetterave

Sucre roux decanne oucassonade

Sucre roux debetterave sucrière

Énergie :-MJ-kcal

1,67400

1,63390

1,61386

Eau en gProtéines en gLipides en gGlucides en gMinéraux en mg-sodium -potassium-magnésium-calcium-fer-phosphoreVitamines en mg-B1

-B2

-PP-C

0,0500≥ 99,8400,32,20,20,60,290,300000

0,580097,44502901455

24

0,0060,0060,030,7

1,40096,480035240

8,56

Composition pour 100 g de produit

100 g de sucre fournissent 1,67 MJ, 400 kcal. Le sucre est le combustible du muscle. Il doit être utilisé comme aliment dans tous lescas nécessitant un effort physique important, particulièrement utile dans la ration dutravailleur de force et des sportifs. Le sucre est l’aliment énergétique par excellence.

1.9. Digestibilité

Elle est excellente : sa transformation en glucose est très rapide, son utilisation esttotale. C’est l’aliment le plus rapidement utilisé par l’organisme : 15 à 30 minutes aprèsingestion.

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Indications :

-épuisement physique-régimes hypercaloriques-efforts physiques intenses-insuffisance digestive

Contre-indications :

-à interdire en cas de diabète, d’obésité, hypertriglycéridémie glucodépendante-à l’origine de caries : éviter de donner des bonbons aux enfants après le brossagedes dents-favorise la constipation

1.10. Consommation

Actuellement, elle se situe entre 25 et 35 kg/an pour le français soit 70 à 95 g/ jour/habitant. Elle est en constante progression.Les recommandations quotidiennes sont de ne pas dépasser 10% de l'AET. Il faut distinguer le sucre consommé nature et incorporé aux boissons (6 à 7morceaux) du sucre incorporé aux préparations sucrées faites «maison» ouindustrielles : pâtisseries, biscuits, chocolats, crèmes, laitages sucrés… (60 à 80g/jour).Le goût sucré dans la bouche, apporté par un dessert sucré, entraîne une sécrétiond’insuline qui favorise l’appétit et la surconsommation d’aliments alors que noussommes rassasiés.

Il est recommandé de limiter la consommation de sucre : -en évitant de grignoter des friandises et de consommer régulièrement des boissonssucrées, -en réduisant de moitié la quantité de sucre ajoutée dans les boissons (café, thé,lait…).

1.11. Utilisation du sucre

Industrielle : matière première essentielle de nombreuses industriesalimentaires : confitureries, chocolateries, confiseries, biscuiteries. Utiliséégalement pour la fabrication des crèmes glacées, des boissons gazeuses, desjus de fruits, des sirops et des liqueurs, du champagne, des farines lactées, deslaits concentrés, des produits pharmaceutiques …

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Familiale : dans les boissons chaudes et froides notamment dans les boissonsstimulantes telles que le café et le thé; dans les desserts; pour la conservationdes fruits comme les confitures.

1.12. Conservation, achat

Le sucre se conserve très bien (Aw très faible). Il n’est pas fermentescible. C’estpour cette raison que les sucres à l’état solide sont dispensés d’une date de durabilitéminimale sur leur emballage.Lors du stockage, il est recommandé de le conserver dans une boîte hermétique pouréviter qu’il absorbe les odeurs et l’humidité.L’étiquette doit indiquer le type de sucre (blanc, blond...), la forme (cristallisé, enmorceau, glace...); le poids/calibre/n°3 (morceaux longs de 7,9 g); n°4 (morceauxtraditionnels de 5,95 g; n°6 (petits morceaux de 4 g).

1.13. Dénominations et définitions réglementaires des sucres pour l’utilisationindustrielle

Dénominations Matière sèche Sucre invertiSucre liquide (solution aqueuse) ≥ 62% ≤ 3%Sucre liquide inverti (parhydrolyse)

≥ 62% > 3 et ≤ 50%

Sirop de sucre inverti (parhydrolyse)

≥ 62% > 50%

Sirop de glucose ≥ 70% ≥ 20% en D glucoseSirop de glucose isomérisé àhaute teneur en fructose ou«isoglucose»

≥ 70%

Sirop de glucose déshydraté ≥ 93% ≥ 20% en D glucoseDextrose mono-hydraté : Dglucose purifié ou dextrose

≥ 90%

Dextrose anhydre (sans eau decristallisation)

≥ 98%

1.14. Qualités organoleptiques

Exhausteur de goût de saveur sucrée,

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Renforce la perception des arômes et des saveurs, Adoucit et corrige l'acidité (yaourt, tomate...) et l'amertume (café, endive...), Réduit la sensation de brûlure d'une sauce pimentée,Agent de texture (génoise, mousse...) et de coloration (caramélisation des biscuits...),Agent de fermentation (vins effervescents...).

CONCLUSION

Le sucre : AMI ou ENNEMI ?

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