Considérations relatives à l'utilisation du NIR dans la production de snacks

L'instrumentation dans le proche infrarouge est bien connue pour fournir des mesures rapides et précises de l'humidité et de l'huile, mais saviez-vous qu'elle peut également fournir des pourcentages instantanés et précis d'arômes et d'assaisonnements pour les grignotines ?

Les arômes sont appliqués aux grignotines sous forme de suspension, de poudre aromatisée ou d'huile aromatisée. L'arôme lui-même peut être un fromage, un oignon, de l'ail ou un autre type d'arôme. De nombreux dysfonctionnements, tels que des pulvérisateurs ou des jets obstrués et des pannes de pompe, peuvent entraîner des charges d'arômes incorrectes. L'application et la distribution cohérentes d'arômes concentrés sont essentielles à l'obtention d'un produit final uniforme.

Les mesures étaient traditionnellement effectuées en pesant des échantillons discrets dans un contenant de volume connu avant et après le revêtement.

% de revêtement = 100 - (masse du produit non revêtu/masse du produit enduit) x 100

Si le ratio de solides est maintenu constant, les niveaux d'arôme augmenteront ou diminueront proportionnellement au poids de l'enrobage.

La jauge NIR mesure la teneur en huile et, à condition que le ratio de solides soit maintenu constant, le pourcentage d'arômes peut être déduit.

Les arômes sont pompés sous forme de suspension et pulvérisés ou versés goutte à goutte dans un gobelet à assaisonnement. L'action rotative du gobelet répartit l'arôme dans tout le produit. La mesure est effectuée sur le produit sortant du gobelet ou à quelques pieds en aval de celui-ci. Une profondeur de produit minimale de 2 pouces est essentielle sur le convoyeur/vibroconvoyeur pour des lectures stables. La mesure sur le convoyeur à godets n'est pas recommandée.

Considérations relatives aux mesures

Le NIR est une mesure biaisée en surface. La pénétration de la lumière n'est souvent que de quelques millimètres, il est donc important que la surface soit représentative de la masse. Pour cette raison, les emplacements de mesure sont souvent choisis pour se situer au point de rotation ou de retournement du produit ou après celui-ci.

Plus le produit est gros et non homogène, plus la lecture sera variable. Cela s'explique par le fait que l'orientation du produit influe sur la manière dont le rayonnement est rétrodiffusé. Ce « bruit de présentation » peut être atténué en augmentant l'amortissement.

Une profondeur de lit de produit suffisante doit recouvrir le mécanisme de transport afin que tout le signal rétrodiffusé puisse être attribué au produit et non à la bande transporteuse. L'écoulement discontinu du produit nécessite un dispositif de verrouillage pour geler la sortie de la jauge lorsque le produit n'est pas visible.

De plus, les copeaux et autres produits sortant immédiatement d'un four ou d'une friteuse produisent souvent de la « vapeur », ce qui entraîne une diffusion du rayonnement NIR et des mesures instables si aucun diffuseur à purge d'air n'est utilisé pour disperser la vapeur.

Les températures ambiantes peuvent dépasser 50 °C à la sortie des séchoirs et des friteuses. Ces températures peuvent affecter les performances des composants électroniques, de sorte qu'un refroidissement par air ou par eau peut être nécessaire.

La jauge doit être installée dans un endroit où elle n'est pas affectée par les vibrations de l'équipement de l'usine.

Facteurs influant sur la précision des mesures

Outre les facteurs mentionnés dans la section « Considérations relatives à la mesure », la qualité de l'étalonnage initial de la jauge peut avoir une influence importante sur la précision de la mesure.

Lors de l'étalonnage d'une jauge, il est extrêmement important que la jauge « voit » l'échantillon sous la même forme qu'elle le ferait lorsqu'elle effectuera la mesure. Dans certaines formulations de poudre, le produit semble similaire en ligne à son apparence hors ligne. Cependant, pour les produits frits et les produits de boulangerie, le degré de translucidité est souvent plus élevé lorsque le matériau est chaud. Pour cette raison, il est préférable de calibrer le produit en ligne. Les endroits où il est préférable d'effectuer les étalonnages en ligne sont généralement à la sortie de la friteuse et à la sortie d'un four. Lorsque vous effectuez des étalonnages en ligne, il est important de générer une plage d'humidité ou d'huile ; cela peut entraîner un certain gaspillage.

Comme la plage sera petite, il est recommandé de mesurer/prélever au moins sept échantillons pour analyse en laboratoire. Des échantillons supplémentaires fourniront une plus grande confiance dans l'intervalle et le zéro. Si les travaux d'étalonnage ne peuvent pas être effectués en ligne, un étalonnage hors ligne doit être installé dans le manomètre à l'aide d'échantillons couvrant une plage de +/- 2 % de l'humidité ou de l'huile cible ; puis une correction zéro doit être effectuée en ligne lorsque la ligne produit un « bon » produit.

Les mesures d'huile et d'humidité sont particulièrement utiles lorsqu'elles sont effectuées à la sortie d'une friteuse ou d'un four, car elles peuvent être utilisées en commande automatique ou manuelle pour corriger le processus avant la fabrication d'un produit hors spécifications. Dans ces endroits chauds, il est important que la jauge soit refroidie et que la fenêtre soit purgée à l'air. En ce qui concerne le produit, la jauge doit être positionnée à au moins 1 mètre en aval de la sortie de la friteuse/sécheuse et à 6 à 10 pouces au-dessus des copeaux. Les mesures de saveur et d'humidité sont effectuées à la sortie du tambour d'assaisonnement. Le premier peut être utilisé à des fins de contrôle de processus et le second comme contrôle de qualité final avant l'emballage.