La stévia ne se fabrique pas : elle se trie. Stevia rebaudiana est un petit arbrisseau de la famille des astéracées, originaire de la frontière entre le Paraguay et le Brésil, dont les feuilles contiennent naturellement des molécules intensément sucrées — les glycosides de stéviol. Elles y sont déjà, entières, prêtes à l’emploi. Toute l’industrie consiste à les faire sortir de la feuille, puis à écarter méthodiquement tout ce qui est sorti avec elles.
C’est une différence de nature avec les huit autres fiches de fabrication de ce site. Le xylitol, le sorbitol, le maltitol naissent d’une réaction : une molécule entre dans un réacteur et une autre en ressort. L’érythritol naît d’une levure qui le sécrète. La stévia, elle, ne naît de rien — la feuille séchée contient de 4 à 12 % de son poids en glycosides, et le procédé industriel n’en crée pas un gramme. Il en perd, au contraire, à chaque étape.
Cette page suit la chaîne de la feuille au cristal, avec ses rendements réels, et explique pourquoi la mention « extrait de stévia » sur une étiquette ne dit presque rien de ce qu’on a réellement acheté.
Ce n’est pas une fabrication, c’est une extraction et une purification. Rien n’est synthétisé, rien n’est hydrogéné, rien n’est fermenté. Il n’y a ni catalyseur métallique, ni hydrogène sous pression, ni cuve d’inoculation. On sépare de la feuille des molécules qui s’y trouvent déjà, et l’essentiel du travail — six étapes sur neuf — consiste à retirer ce qu’on ne veut pas : chlorophylle, tanins, cires, protéines, sels minéraux, acides organiques, et les glycosides amers qu’on préfère laisser de côté.
Et non, la stévia n’est pas un polyol. Elle n’a rien de commun avec le xylitol ou l’érythritol : pas la même molécule, pas le même dosage, pas le même comportement en cuisine. Les glycosides de stéviol sont des édulcorants intenses, actifs à quelques dizaines de milligrammes par litre là où un polyol s’emploie par centaines de grammes au kilo.
Sur cette page
Le procédé, en neuf étapes
Les titres du schéma mènent chacun au cours de l’opération correspondante.
Stevia rebaudiana, culture pérenne, deux à quatre coupes par an.
Seule la feuille est utile — tiges et fleurs sont écartées
Air chaud modéré, en deçà de 60 °C, jusqu’à une humidité résiduelle de l’ordre de 10 %.
La feuille sèche se conserve et se transporte ; la feuille fraîche fermente
Feuilles broyées, mises en contact avec de l’eau chaude — de 50 à 70 °C — ou un mélange hydro-alcoolique.
Les glycosides, très solubles, passent en solution
Précipitation des colloïdes par sels de calcium ou de fer, puis décantation et filtration du moût vert
Charbon actif, résines cationiques et anioniques, souvent résines adsorbantes macroporeuses qui retiennent les glycosides et laissent passer le reste.
C’est ici que se joue le goût du produit fini
Microfiltration et ultrafiltration pour retenir les grosses molécules, nanofiltration pour retenir les glycosides et laisser filer l’eau et les sels
Évaporation sous vide à basse température, et récupération du solvant quand la voie hydro-alcoolique a été retenue
Réservée aux qualités les plus pures : on sépare les glycosides les uns des autres, et non plus des impuretés de la feuille
Cristallisation en milieu alcoolique pour les glycosides isolés à haute pureté ; séchage par atomisation pour les poudres d’extrait standard
Aucune de ces neuf étapes n’est propre à la stévia. L’extraction à l’eau chaude est celle du café et du thé instantané, la décoloration sur charbon celle du sucre roux, l’échange d’ions celui de l’eau déminéralisée, l’atomisation celle du lait en poudre. Ce sont des opérations unitaires : des briques élémentaires que toute l’industrie alimentaire assemble différemment. Ce qui est propre à la stévia, c’est l’ordre dans lequel on les enchaîne, et le degré de finesse exigé à la huitième. Chacune a son cours sur ce site — voir Les opérations unitaires du génie alimentaire.
Ce que coûte le procédé
Le rendement se compte en pour cent de la matière sèche de la feuille. Une feuille séchée titre couramment de 4 à 12 % de glycosides totaux — davantage, jusqu’à 15 % et parfois plus, pour les variétés sélectionnées depuis vingt ans par les sélectionneurs paraguayens, chinois et kényans. Tout le reste — 88 à 96 % de la feuille — est de la cellulose, de la lignine, de l’eau liée, des protéines, des pigments et des minéraux. Cette masse-là ne sert à rien dans le procédé : elle entre, elle occupe des volumes, elle est chauffée, filtrée, puis jetée.
À quoi s’ajoutent les pertes en ligne. L’extraction solide-liquide ne vide jamais complètement la feuille, la clarification entraîne des glycosides avec les colloïdes qu’elle précipite, les résines en retiennent une part qu’on ne récupère pas toujours, et la cristallisation finale laisse du produit dissous dans ses eaux mères. Bout à bout, le rendement de récupération se situe communément entre 50 et 70 % de ce que contenait la feuille.
Le calcul se fait vite. Pour une tonne de rébaudioside A à 97 % de pureté, il faut de l’ordre de 10 à 20 tonnes de feuille séchée, selon la richesse de la variété et la finesse de la ligne. Et comme la feuille perd environ les trois quarts de son poids au séchage, cela représente 40 à 80 tonnes de feuille fraîche à récolter, à sécher et à transporter. Ce sont des ordres de grandeur : chaque site a les siens, et ils dépendent d’abord de la matière première.
C’est là que le procédé bascule dans une autre échelle que celle des polyols. Le xylitol ou l’érythritol se dosent par centaines de grammes au kilo de produit fini ; un glycoside de stéviol se dose par dizaines de milligrammes au litre de boisson. Une tonne de rébaudioside A à 300 fois le pouvoir sucrant du saccharose remplace, en pouvoir sucrant, de l’ordre de 300 tonnes de sucre. Autrement dit : les tonnages mondiaux en jeu sont dérisoires comparés à ceux du sucre ou des polyols, et les surfaces agricoles nécessaires le sont aussi. Le coût réel ne se lit pas au kilo, il se lit au litre de boisson sucrée.
Reste que ce coût au kilo est élevé, et pour trois raisons cumulées : une matière première agricole à faible teneur, une chaîne de purification longue, et — pour les qualités haut de gamme — une chromatographie préparative qui est de très loin l’opération la plus chère du lot. Un extrait à 80 % de glycosides totaux et un rébaudioside M à 95 % ne sont pas dans le même ordre de prix, et l’écart tient presque entièrement à la huitième étape.
Une feuille, une dizaine de molécules, et pas le même goût
Voici le point qui distingue la stévia de tout ce qui est décrit ailleurs sur ce site : « la stévia » n’est pas une molécule, c’est une famille. La feuille en contient une dizaine, parfois davantage à l’état de traces, et elles ne se ressemblent pas au goût.
Toutes partagent le même squelette, le stéviol — un diterpène. Ce qui les distingue, ce sont les unités de glucose greffées dessus : leur nombre, leur position, la façon dont elles s’enchaînent. Ajouter un glucose ne change presque rien à la formule brute et change tout au goût.
| Glycoside | Part de la feuille (matière sèche) | Pouvoir sucrant | Profil |
|---|---|---|---|
| Stévioside | Le plus abondant, de loin | 150 à 300 | Amertume et arrière-goût de réglisse marqués |
| Rébaudioside A | Deuxième, en quantité utile | 200 à 400 | Nettement plus propre, amertume résiduelle en fin de bouche |
| Rébaudioside C | Minoritaire | Faible | Amer, indésirable |
| Dulcoside A | Traces | Faible | Amer, indésirable |
| Rébaudioside D | Traces | 200 à 300 | Propre, peu soluble |
| Rébaudioside M | Traces, souvent moins de 0,1 % | 200 à 350 | Le plus proche du sucre, sans amertume notable |
La conséquence est immédiate. L’amertume réglisse qu’on reproche à la stévia n’est pas celle de « la stévia » : c’est celle du stévioside, qui est justement la molécule la plus abondante, donc la moins chère à obtenir. Un extrait bon marché, purifié juste ce qu’il faut pour être vendable, est majoritairement du stévioside — et il a le goût qu’on lui connaît. Un rébaudioside A isolé n’a plus grand-chose de ce goût. Un rébaudioside M n’en a presque plus rien.
Pourquoi « extrait de stévia » ne dit presque rien. La mention désigne la matière première, pas le produit. Entre un extrait titrant 80 % de glycosides à dominante stévioside et un rébaudioside M à 95 % obtenu par bioconversion, la plante de départ est la même, la mention d’étiquetage peut être la même, le numéro d’additif appartient à la même famille — et il s’agit de deux produits qui n’ont ni le même goût, ni le même dosage, ni le même prix, ni le même procédé. Ce qu’il faut lire sur un emballage professionnel, ce n’est pas « stévia », c’est le glycoside dominant et le titre.
Le rébaudioside M, ou la limite du procédé d’extraction
Le meilleur glycoside de la feuille est aussi le plus rare. Le rébaudioside M y est présent à l’état de traces — souvent moins d’un millième de la matière sèche. L’extraire par la voie décrite ci-dessus est théoriquement possible et pratiquement absurde : il faudrait traiter cent fois plus de feuille pour en tirer cent fois moins de produit, et une chromatographie capable de le séparer proprement du reste de la famille.
L’industrie a donc changé de méthode, et c’est aujourd’hui la vraie frontière du produit. Deux voies coexistent :
- La bioconversion enzymatique. On part du rébaudioside A, abondant et déjà purifié, et on lui greffe des unités de glucose supplémentaires à l’aide de glycosyltransférases — le rébaudioside A devient rébaudioside D, puis rébaudioside M. La molécule obtenue est identique à celle de la feuille ; c’est le chemin pour y arriver qui diffère. Le principe est celui d’une catalyse enzymatique appliquée à une matière déjà extraite.
- La fermentation de levures modifiées. Des levures — Yarrowia lipolytica notamment — porteuses des gènes de la voie de biosynthèse du stéviol produisent directement le rébaudioside M à partir d’un sucre simple. Ici, la feuille de stévia ne fait plus partie du procédé du tout.
Dans les deux cas, la purification qui suit reprend les mêmes opérations que celles du schéma : décoloration, échange d’ions, chromatographie, cristallisation. Ce qui change, c’est l’amont.
Ce que le procédé change pour qui l’achète
Un pouvoir sucrant de 200 à 350. Selon le glycoside dominant, sa pureté et la matrice dans laquelle il est employé, un glycoside de stéviol sucre de 200 à 350 fois plus que le saccharose à masse égale — et ce facteur n’est pas linéaire : il diminue quand la concentration augmente, ce qui explique qu’un dosage doublé ne double pas la sensation sucrée. Concrètement, remplacer 100 g de sucre demande de l’ordre de 0,3 à 0,5 g de produit pur. C’est un rapport de un à trois cents, à comparer au rapport de un à un du xylitol.
Il en découle un problème que la fiche produit ne mentionne jamais : le volume manquant. Cent grammes de sucre, dans une pâte, ce n’est pas seulement du goût sucré — c’est de la masse, de la structure, de l’eau retenue, une couleur à la cuisson. Un demi-gramme de glycoside n’en apporte rien. C’est pourquoi les édulcorants de table à base de stévia sont presque toujours des mélanges, le plus souvent avec de l’érythritol ou une maltodextrine, qui font le volume. Et c’est pourquoi la stévia ne caramélise pas et ne fait pas brunir : il n’y a rien, en quantité, pour caraméliser.
Additif E960, avec ses sous-catégories. Les glycosides de stéviol sont autorisés dans l’Union européenne au titre du règlement (UE) n° 1333/2008, sous le numéro E 960, dont la nomenclature a été scindée pour suivre les procédés :
- E 960a — glycosides de stéviol extraits des feuilles de Stevia rebaudiana : la chaîne décrite dans le schéma ci-dessus.
- E 960c — glycosides de stéviol obtenus par voie enzymatique, à partir de glycosides eux-mêmes extraits de la feuille : la bioconversion du rébaudioside A en rébaudioside M relève de cette catégorie.
D’autres sous-catégories ont été ouvertes depuis pour les glycosides obtenus par fermentation et pour les formes glucosylées. Les critères de pureté relèvent du règlement (UE) n° 231/2012, qui impose notamment un titre minimal de 95 % de glycosides de stéviol sur matière sèche pour l’additif — un extrait moins pur n’est pas un additif alimentaire au sens du règlement.
La dose journalière admissible retenue par l’EFSA est de 4 mg par kilogramme de poids corporel et par jour, exprimée en équivalents stéviol — et non en poids de produit commercial. La conversion n’est pas neutre : le stéviol ne représente qu’une fraction de la masse d’un glycoside, d’autant plus faible que celui-ci porte de glucoses. Un rébaudioside M, plus lourd, compte donc moins qu’un stévioside à masse égale.
Et « naturel » ? Le mot est employé partout sur ces emballages, et il recouvre des situations très différentes. Un extrait de feuille est un produit d’origine végétale ayant subi une extraction et une purification poussées — comparable en cela au sucre blanc, extrait et purifié à partir de la betterave. Un rébaudioside M obtenu par bioconversion est la même molécule, produite par une autre voie. Un rébaudioside M issu d’une levure modifiée n’a jamais vu de feuille de stévia. Ce que le procédé décide, c’est l’origine et le coût — pas la molécule, qui est identique dans les trois cas. Pour l’usage en cuisine et le détail des mélanges du commerce, voir la page Stévia, et Les polyols pour la famille à laquelle elle n’appartient pas.
Sources
- EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food, « Scientific Opinion on the safety of steviol glycosides for the proposed uses as a food additive », EFSA Journal, 2010;8(4):1537 — dose journalière admissible de 4 mg/kg de poids corporel par jour en équivalents stéviol.
- Règlement (UE) n° 1333/2008 sur les additifs alimentaires — glycosides de stéviol, E 960 et ses sous-catégories E 960a et E 960c.
- Règlement (UE) n° 231/2012 — critères de pureté des additifs : titre minimal de 95 % de glycosides de stéviol sur matière sèche.
- JECFA, Compendium of Food Additive Specifications, monographie « Steviol glycosides » — identité des glycosides, méthodes de dosage, facteurs de conversion en stéviol.
- O’Brien Nabors, L. (dir.), Alternative Sweeteners, 4e éd., CRC Press, 2011 — chapitre stévia : composition de la feuille, procédés d’extraction et de purification, profils sensoriels.
- Mitchell, H. (dir.), Sweeteners and Sugar Alternatives in Food Technology, Blackwell — édulcorants intenses, pouvoir sucrant relatif et effets de matrice.
Les conditions opératoires citées sont celles de la littérature scientifique publiée ; chaque industriel a les siennes, et elles relèvent du secret de fabrication.