(D'après Les producteurs de sucre d'érable du Québec.)
A/ COMPOSITION
Le sirop d'érable est composé en grande partie d'hydrate de carbone (sucrose). Sa valeur alimentaire sera donc une valeur d'énergie. Il contient cependant en outre une partie minérale qui peut aller jusqu'à 1%. Ces éléments minéraux, souvent indispensable à la croissance et à l'élaboration des tissus, des os, donnent au sirop d'érable une supériorité sur le sucrose ordinaire. Voici quelques éléments constitutifs du sirop d'érable. Certaines normes sont prises dans les tables de produits alimentaires, d'autres comme le manganèse, le fer, le calcium, le potassium, le chlore, sont le résultat analytique obtenu par nous au laboratoire.
Cette dernière partie, comme nous l'avons dit plus haut, est presque exclusivement composée d'hydrates de carbone (sucrose et une petite quantité de sucre interverti), et d'un peu moins de 1% de matière minérale et d'acides organiques dans les proportions suivantes:
Hydrate de carbone:
Combustible fournissant la chaleur et l'énergie musculaire.
Chlore:
Élément servant à la production d'acide; il aide à la sécrétion.
Calcium:
Élément formant des bases; c'est un minéral des muscles, du sang et des nerfs; il conserve une bonne dentition.
Fer:
Minéral du sang; on le trouve dans les globules rouges.
Phosphore:
Élément servant à la production d'acide; nécessaire à l'élaboration des tissus nerveux, des os et des dents.
Potassium:
Élément très basique aidant les tissus élastiques.
Manganèse:
Un minéral des tissus; il aide au transport de l'oxygène des poumons aux cellules.
La chimie du sirop d'érable
Conférence du 20 avril 1997
Conférencier:
Sylvain Boulanger
Professeur de chimie au Collège Jean-de-Brébeuf
Auteurs du résumé:
Christian Lockhead-Marchand
Éric Simard
Introduction
Notre conférencier, originaire de la Beauce, pays par excellence de l’érable, oeuvre au département de chimie-biologie du collège depuis 14 ans. Il nous a d’abord expliqué que la chimie, science qui étudie la matière, est omniprésente dans nos vies. L’objet de la conférence est précisément cette partie de la chimie qui étudie les sucres, en particulier le sucre de l’érable.
Parmi les 160 espèces d’érable existantes, il n’y a que l’érable à sucre qui produit une sève assez sucrée pour qu’on puisse rentabiliser son exploitation. Cette espèce pousse principalement dans l’est de l’Amérique du Nord, plus particulièrement au Québec. C’est d’ailleurs le Québec qui détermine les prix mondiaux du sirop d’érable et de ses dérivés car 70% à 80% (selon les années) des produits acéricoles sur le marché mondial proviennent du Québec. Mais avant d’arriver sur les tablettes sous forme de sirop, la sève élaborée a subi plusieurs transformations. La solution que l’on recueille est composée en majeure partie d’eau (97,5%), le reste étant des solutés solides et dissous. Le sucrose qui nous intéresse représente 2,4% de ces solutés; il y a aussi de la cellulose, des matières minérales, des protéines et des acides organiques divers. La sève contient aussi trois éléments essentiels, soit le thiamine, le fer et le calcium. Le sirop d’érable commercialisé doit contenir au moins 60% de sucrose, ce qu’on obtient en faisant bouillir suffisamment la sève.
L’érable fabrique le sucrose grâce à la photosynthèse, ce processus naturel par lequel les plantes utilisent le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau pour fabriquer, grâce à l’énergie solaire, les glucides. Dans un glucide, ou un sucre, pour chaque atome de carbone, il y a une molécule d’eau. Par exemple, la formule du glucose est C6H12O6 et elle peut être réduite à la forme (CH2O)6. La photosynthèse donne lieu à un dégagement d’oxygène:
6 CO2 + 6 H2O + Ésolaire —> C6H12O6 + 6 O2
D’ailleurs, 99% de l’oxygène terrestre a été produit par les plantes et grâce à des expériences (en utilisant les isotopes de l’oxygène O18 et O16), on a pu déterminer que les molécules d’oxygène dégagées provenaient de l’eau. L’arbre utilise le glucide formé soit pour en produire un autre plus complexe comme la cellulose ou pour se nourrir en faisant la respiration cellulaire comme suit :
6 C6H12O6 + 6 O2 —> 6 CO2 + 6 H2O + A.T.P.
(l’A.T.P. ou adényl tri-phosphate est une molécule jouant un rôle essentiel dans le transfert d’énergie du métabolisme cellulaire). On pense que lorsque l’arbre effectue la respiration cellulaire, la photosynthèse ne se fait pas ou se trouve ralentie.
La pression osmotique printanière
Donc l’érable profite de l’été pour se faire des réserves de sucre sous formes de sucrose, soit l’équivalent de 2 monosaccharides (le glucose et le fructose s’associent en perdant une molécule d’eau pour produire le sucrose). On distingue 2 sortes de sèves: premièrement la sève brute composée principalement d’eau et de minéraux, et deuxièmement, la sève élaborée, plus sucrée que la précédente, et dont la composition a été décrite précédemment. À l’automne, les réserves de sucre descendent pour être emmagasinées dans les racines. Ces réserves serviront à nourrir l’arbre sans feuille au printemps. Il serait donc possible d’entailler les érables à l’automne. Cependant, la tradition veut que qu’on le fasse au printemps seulement. Cette habitude s’explique par le fait qu’au dégel, c’est plus facile de prévoir la montée de la sève dans l’érable. Circulant entre l’écorce et l’arbre, la sève élaborée suit un parcours ascendant grâce au phénomène d’osmose. La différence de concentration en soluté entre le sol et les racines crée une différence de pression (la pression osmotique) poussant la solution des racines vers la cime des érables
L’évolution des techniques de production
Ce sont les amérindiens qui ont découvert la sève sucrée de l’érable et on la retrouve même dans plusieurs légendes amérindiennes. Ils ont transmis leur façon de faire aux arrivants européens. Cependant, les méthodes d’exploitation ont bien changé depuis cette époque. Au début, on allait à pieds de chaudières en chaudières. Par la suite on a utilisé des animaux pour nous aider et, depuis les années 1930-40, on y va en tracteur. De plus, les instruments, comme la bouilleuse, se sont grandement perfectionnés. Au cours de ces dernières années, plusieurs instruments sont apparus afin de standardiser les produits acéricoles. Auparavant, la qualité du sirop reposait grandement sur le bouilleur et sur son expérience. Maintenant on utilise des thermomètres et des densimètres pour conserver au sirop un goût constant. On se base sur les propriétés colligatives pour utiliser ces instruments. Ainsi, on sait que l’eau bout à 100°C, le sirop plus concentré à 104°C, le beurre d’érable, encore plus concentré en sucre, à 111,5°C, la tire à 114,5°C, le sucre dur à 118°C et finalement, le sucre granulé à 125°C. La dernière innovation est sans doute l’osmose inversée, c’est-à-dire qu’on force l’eau à sortir de la solution sucrée pour concentrer cette dernière. Cette technique, appliquée uniquement dans les grandes érablières, réduit de 50% à 80% le volume d’eau à évaporer. Il faut cependant en faire bon usage car elle peut altérer le goût du sirop.
