L'équilibrage du four est-il un défi pour vous ? Le NIR en cours de fabrication offre une solution.

Bien qu'elle soit automatisée à bien des égards aujourd'hui, la production alimentaire à l'échelle industrielle comporte encore des variables inattendues qui peuvent avoir un impact sur la qualité. Lorsque les ingrédients sont reçus, mélangés, mis en forme, soumis à un processus de cuisson, assaisonnés et finalement emballés, un déséquilibre entre la teneur en humidité et en matières grasses peut entraîner un mauvais résultat. Cela est particulièrement vrai pour les grignotines cuites au four, où la qualité des ingrédients et le contrôle des processus sont essentiels pour produire les meilleurs produits.

L'équilibrage des fours constitue un défi de contrôle des processus pour de nombreux producteurs de produits de boulangerie. De nombreux fours industriels contiennent plusieurs éléments chauffants suspendus qui cuisent la pâte crue en sections. Comme pour toutes les machines, ces éléments peuvent devenir trop chauds ou trop froids au fil du temps. Il appartient à l'opérateur d'identifier ces variations et de prendre des mesures correctives pour réduire le gaspillage et les temps d'arrêt.

De plus, la composition d'un produit de collation cuit au four ou frit change au fur et à mesure de son avancement au cours du processus. Les données acquises lors de l'analyse des matières premières ou des échantillons choisis de routine à différentes étapes ne sont pas toujours transférées à la production. Supposons qu'un produit sort du four et semble insuffisamment cuit ou peut-être brûlé. Dans ce cas, l'opérateur peut blâmer à tort les réglages de son four alors qu'il se peut que l'humidité de la pâte crue ne soit pas conforme aux spécifications.

Par conséquent, le fait de disposer d'une méthode pour surveiller la teneur en humidité et en matières grasses aux étapes critiques de la production permet aux entreprises d'obtenir un contrôle de bout en bout, contribuant ainsi à réduire les déchets, à maintenir des normes de produit idéales, à améliorer l'efficacité opérationnelle et à gérer les coûts énergétiques. Ceci est réalisé à l'aide de la technologie proche infrarouge (NIR) en cours de fabrication.

Comment le NIR est utilisé dans la production alimentaire

Analyseurs NIR de laboratoire/At-Line

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Analyseurs NIR en cours de fabrication

L'analyse NIR en ligne est utilisée depuis longtemps comme un outil rapide et efficace pour aider les producteurs alimentaires à analyser leurs produits pour détecter la présence de composants de qualité importants. Il s'agit notamment de l'humidité et des graisses, des protéines, de la teneur en cendres, des fibres, du sucre et autres ; tous jouent un rôle essentiel dans le processus.

Qu'il soit utilisé pour mesurer la qualité des ingrédients entrants ou pour l'échantillonnage périodique des produits avant l'emballage, le NIR en ligne permet aux producteurs alimentaires de conserver leur analyse de qualité en interne, réduisant ainsi leur dépendance à l'égard des analyses de laboratoire de qualité.

Cependant, pour de nombreuses entreprises, les informations NIR en ligne ont contribué à établir le cadre d'une solution d'analyse de l'humidité et de la graisse en cours de fabrication. Les capteurs NIR en cours de fabrication sont des technologies efficaces pour contrôler en boucle fermée les fours, les friteuses, la vitesse des courroies et d'autres processus soumis à des variations de teneur en humidité ou en matière grasse. Ces systèmes peuvent s'intégrer aux systèmes de contrôle existants dotés de protocoles d'E/S conformes aux normes de l'industrie, ajoutant ainsi des données précieuses pour optimiser l'efficacité de la production dans la plupart des environnements de transformation des aliments.

Comme cette entreprise de crackers de renommée mondiale l'a découvert, grâce à une certaine créativité et à un savoir-faire en matière d'applications, les étalonnages NIR qu'elle utilise pour confirmer ses produits en ligne lui ont donné une longueur d'avance dans le développement d'une nouvelle méthode permettant de contrôler la qualité des craquelins avant et après la cuisson.

À propos de la demande du producteur de biscuits

Ce producteur de crackers connaissait déjà la technologie NIR en ligne, en particulier le Analyseur SpectraStar™ série XT. L'analyse NIR en ligne de routine à l'aide du système SpectraStar est une étape essentielle de leur programme de qualité depuis des années, en particulier pour l'analyse des échantillons de pâte pour en déterminer la teneur en humidité et en matière grasse après leur sortie du mélangeur et pour la finition des produits à la sortie du four.

Au cours de ce processus, un laminoir presse la pâte à craquelins en une longue feuille uniforme, puis la passe au four sur un convoyeur. Le four est équipé de trois éléments chauffants suspendus conçus pour cuire la pâte à craquelins de manière uniforme lors de son passage dans le convoyeur. Par conséquent, connaître la teneur en humidité et en matière grasse de la pâte à craquelins avant et après le four est essentiel pour garantir l'équilibre du four et, ainsi, produire une qualité constante du produit final.

Début des travaux avec KPM sur une solution de surveillance en cours de fabrication

La société a accepté de tester l'analyseur de qualité alimentaire en ligne de la série MCT460 — le MCT466-SF — dans l'une de ses plus grandes installations de fabrication de craquelins. Les capteurs ont été configurés pour l'analyse de l'humidité de la pâte à craquelins et de l'humidité et de la matière grasse des craquelins cuits au four. Les unités ont été pré-étalonnées dans le laboratoire d'applications de KPM Analytics. Ils ont effectué les derniers ajustements sur place en utilisant les résultats des tests de comparaison de leur système SpectraStar XT, à la fois pour la pâte entrant dans le four et pour le produit cuit qui en sort.

Après plusieurs semaines de tests, ils ont découvert des économies considérables sur les temps d'arrêt en contrôlant l'humidité de la pâte conformément aux spécifications du procédé. Lorsque l'humidité de la pâte est tombée en dessous de la limite d'humidité la plus basse, elle est devenue collante. Il ne passerait pas efficacement par le reste du processus et, parfois, serait éliminé de la production.

Dans le passé, il était impossible d'effectuer cet ajustement en temps réel, mais plus maintenant, grâce à leur solution d'étalonnage précis du MCT466-SF avec le SpectraStar.

Séquence d'analyse du produit entrant dans le four

Finalement, plusieurs capteurs MCT466-SF à mesure fixe ont été utilisés pour la partie pâte du processus afin d'analyser toute la largeur de la pâte à craquelins entrant dans le four. L'entreprise a travaillé avec KPM Analytics pour positionner des capteurs à des endroits équidistants de la pâte crue.

Les opérateurs ont été alertés visuellement de la présence de pâte non conforme aux spécifications grâce à un Light Stack connecté à l'équipe d'analyseurs MCT466-SF. Un voyant « jaune » indiquerait à quel moment la pâte a atteint les limites de spécification, laissant suffisamment de temps à l'opérateur pour modifier le processus. Un voyant « rouge » indiquerait que la pâte a atteint la spécification d'humidité la plus faible.

Cette application simple mais efficace fournit à l'opérateur des informations précieuses pour prendre des mesures correctives et ajuster la formulation de sa pâte avant de risquer de gaspiller une production.

Séquence d'analyse pour le produit sortant du four

Les craquelins sortant du four nécessitaient des mesures constantes d'humidité et de matières grasses pour leur donner un croquant et un goût uniformes. À leur grande surprise, la teneur en humidité variait d'un côté à l'autre de la bande transporteuse en raison d'un mauvais équilibrage des zones du four de cuisson.

En conséquence, des discussions ont été entamées autour d'une autre offre NIR en cours de fabrication qui pourrait scanner en continu un produit sur une large zone : Le système Guardian-HD.

Initialement développé pour l'industrie du profilage Web, le Guardian-HD est doté d'un capteur NIR monté sur un châssis transversal personnalisé. Ces systèmes fournissent une numérisation robuste et non destructive pour surveiller la teneur en humidité et en matières grasses en temps réel.

Grâce à la possibilité de scanner toute la largeur de la courroie, l'opérateur était mieux équipé pour déterminer si son four fonctionnait conformément aux spécifications et l'ajuster au besoin. L'entreprise a utilisé une application légère similaire à son application de contrôle de l'humidité et de la graisse avant la cuisson.

Une fois de plus, le SpectraStar XT a joué un rôle déterminant dans la rationalisation de l'étalonnage du Guardian-HD afin d'analyser l'humidité et la graisse conformément aux spécifications requises. Cela a donné confiance au client dans son application, ce qui l'a amené à implémenter des applications similaires dans ses autres usines du monde entier.

Contrôlez la qualité des snacks partout où c'est important

Bien que la taille, le nombre de lignes de production et d'autres détails varient, de nombreuses opérations de boulangerie suivent généralement les mêmes étapes de base dans leur processus de production. Comme l'a découvert ce fabricant de crackers, l'instrumentation NIR en cours de fabrication permet de mesurer de manière fiable et répétable des constituants de qualité importants sans perturber la production ni nécessiter de maintenance ou d'étalonnage de routine. Pour d'autres exemples, téléchargez notre livre blanc gratuit couvrant d'autres solutions créatives permettant aux producteurs de snacks de garantir la qualité aux étapes opérationnelles critiques.