Détection et extraction de corps étrangers dans les process agroalimentaires

  • Création : 28 octobre 2013

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Dans un environnement de plus en plus régulé, les fabricants alimentaires qui tiennent à préserver leur marque font face à des exigences de plus en plus rigoureuses en matière d'hygiène alimentaire.

Il existe à chaque étape de la chaine de production un risque de contamination, qu'elle soit microbiologique, chimique ou même physique, à travers l'emballage ou la machinerie. Les implications financières et le discrédit résultant d'un contrôle non conforme ou d'un rappel de produit peuvent être désastreux.

Notre article fait le point sur les types de contamination agro-alimentaires et les techniques et mécanismes disponibles actuellement, pour aider à la mise en place d'un plan HACCP fiable et robuste.

Il existe de nombreux types de contaminants physiques: matières premières brutes, machines, cuves de stockage, espèces nuisibles telles qu'insectes et rongeurs, et lacunes dans les pratiques du personnel.

Prévention

Il est reconnu de nos jours que le meilleur moyen de supprimer les contaminants est de faire en sorte qu'ils ne puissent pas s'introduire sur la chaine.

Les procédures de prévention se doivent d'être extrêmement rigoureuses, à commencer par un stricte contrôle des matières premières et du respect des normes de sécurité à la source, suivi d'un entretien régulier de toutes les machines et de leurs consommables pour éviter qu'elles ne contaminent la chaine.

Un système de désinsectisation et dératisation proactif et efficace est de la plus haute importance pour éviter l'introduction d'insectes et rongeurs dans le processus. De plus, le personnel se doit d'être convenablement formé et équipé de façon à adhérer strictement aux pratiques recommandées et d'éviter les erreurs d'utilisation qui peuvent contaminer la chaine.

Détection et extraction

Même avec les meilleurs procédés de prévention, des corps étrangers peuvent malgré tout pénétrer ou être créés sur la chaine. On trouve des fragments de métal, plastique, papier ou bois dans de nombreux process. Pour supprimer les risques de contamination, on préconise la mise en place d'un plan HACCP qui identifiera les faiblesses aux points critiques du processus et suggérera des systèmes permettant d'y remédier.

Il existe sur le marché toute une panoplie de systèmes de maitrises des contaminants. En général, ils peuvent être installés au Points Critiques (CCP), en parallèle avec la chaine, pour ne pas réduire la productivité.

Avant de choisir un système de maitrise des contaminants, il y a plusieurs facteurs à prendre en considération:

Positionnement - choisissez un point critique de contamination, et assurez vous que l'appareil sera facilement accessible pour le surveiller et le nettoyer si besoin.

Débit minimum / maximum - le système est-il capable de supporter le débit nécessaire au bon fonctionnement de la chaine?

Seuil de rétention - quelle est la taille des particules que vous souhaitez éliminer?

Réglementation ATEX - l'appareil est-il conforme aux normes ATEX autorisant son utilisation dans un environnement où il existe des risques d'explosion.

Il est primordial de respecter ces simples critères, d'une part pour assurer la maitrise des contaminants, et d'autre part pour être en mesure, le cas échéant, de démontrer que la vérification diligente a bien été observée. Les experts chercheront à établir non seulement la présence de systèmes de maitrise, mais leur efficacité.

La panoplie de dispositifs à la disposition des usines agro-alimentaires contient notamment les systèmes suivants:

Tamis et cribles vibrants

On trouve fréquemment des tamis ou cribles vibrants en début de chaine. Ceux-ci servent à vérifier la qualité des matières premières et à en extraire toute particule contaminante ainsi que les trop gros ingrédients. On les utilise surtout pour les poudres et granulés et ils sont généralement constitués d'un ou plusieurs tamis. Les ingrédients sont dirigés à travers le tamis soit par gravité, soit par transport pneumatique.

Les tamis parviennent généralement à supprimer les particules contaminantes de taille supérieure à 20 microns. Il existe de nombreux types de tamis adaptables à toutes sortes d'applications. Pour améliorer le procédé de tamisage, on peut installer une grille magnétique pour extraire les fragments métalliques submicroniques.

Les tamis sont suffisants pour l'extraction de corps étrangers à la source, mais il est important de les complémenter avec d'autres méthodes pour supprimer les particules plus petites ainsi que les matières générées par la chaine même.

Filtre à liquides

Il existe des cartouches, membranes et filtres automatisées pour extraire les particules contaminant des liquides. Généralement, ces dispositifs filtres les particules de taille supérieure à 5 microns.

Déferrisation magnétiques

Les déferrisateurs magnétiques sont courants sur les chaines de production. On les positionne normalement à des points stratégiques : directement en amont ou en aval des machines, ou à la fin la chaine. Ils attirent et extraient les particules métalliques sans interrompre ni même ralentir le processus. Les déferrisateurs magnétiques sont particulièrement adaptés aux chaines à haut débit, où l'interruption de la production n'est pas envisageable.

L'efficacité de cette méthode réside dans le fait que chaque aimant n'a besoin d'extraire que les particules générées depuis l'aimant précédent. Cela permet également au personnel responsable de la qualité de facilement retrouver et maitriser les zones à problèmes. Cela peut par exemple être un moyen d'alerter le personnel de la détérioration prématurée d'une machine.

Parce qu'ils se contentent d'extraire les particules métalliques sans gaspiller les ingrédients, les déferrisateurs sont plus économiques. Et surtout, ils éliminent le risque de voir certains contaminants apparaitre dans les produits finis.

Les dispositifs à nettoyage manuel ne génèrent aucun frais de maintenance et, correctement entretenus, les aimants sont suffisamment stables pour durer.

La conception et les performances des déferrisateurs se sont énormément améliorées ces 20 dernières années, et ce en grande partie grâce aux progrès des applications magnétiques. Les déferrisateurs magnétiques actuels utilisent tous des aimants dits "Terre Rare", également connus sous le nom de Neodyme Fer Bore. Les aimant "Terre Rare" sont 6 fois plus puissants que les aimants céramiques et obtiennent donc une déferrisation bien plus efficace.

Les déferrisateurs magnétiques peuvent extraire des particules de taille submicronique. Ils peuvent également extraire les fragments d'acier inoxydable. La plupart des chaines industrielles sont constituées d'inox austénitique, qui n'a pas de propriétés magnétiques naturelles. L'inox est cependant trempé par tout procédé de découpe (tel que broyage, fraisage, sciage, ponçage, etc.), rendant ainsi les fragments métalliques qui en échappent magnétiques et donc susceptible d'être capturés par le déferrisateur.

Nos connaissances des matériaux "Terre Rare", et les déferrisateurs qui les utilisent, sont en progrès continuels. Bien que la norme actuelle soit fixée à 9.000 Gauss (unité de mesure d'intensité magnétique), on trouve aujourd'hui des dispositifs utilisant des champs magnétiques de plus de 11.000 Gauss. Il est à noter que la performance d'un déferrisateur se mesure sur la face aimantée du dispositif, et non directement sur l'aimant puisque ce n'est pas sur celui-ci que se déposent les particules extraites. On recommande de tester les dispositifs une fois par an pour en vérifier la conformité.

Les déferrisateurs sont prévus pour être simples et efficaces. L'aimant attire et conserve les particules non-désirables jusqu'à nettoyage du dispositif, qui a normalement lieu entre deux équipes ou pendant un arrêt de la chaine. Les dispositifs standards nécessitent l'intervention d'un opérateur pour les nettoyer. On trouve également un nombre croissant de systèmes autonettoyants qui peuvent être contrôlés depuis la salle de commandes, par automate, ou par l'interface de la machine, de façon à assurer le nettoyage régulier du dispositif et l'enregistrement systématique du niveau de contamination.

Les déferrisateurs magnétiques peuvent être adaptés à toutes sortes de procédés industriels tels que le travail des poudres, granulés, liquides, mélasses ou pâtes. Il existe de nombreux modèles disponibles aujourd'hui pour l'agro-alimentaire.

Pour éliminer les contaminants primaires et plus larges tels que clous, boulons, écrous, on aura recours à des aimants de types chute, à des aimants obus, à des aimants sous flux ou à des tambours magnétiques. Ceux-ci sont en principe installés à la source des matières premières, en extrémité de convoyeur, à l'entrée d'un tamis vibreur ou encore à un point de chute sur la chaine.

Pour les contaminants secondaires, plus petits, on préfèrera des séparateurs magnétiques de haute intensité. On utilise surtout des grilles magnétiques, généralement double étages à chaque étape clé de la production. Il existe également des déferrisateurs pour transport pneumatique, ou des grilles à cage rotative spécialement conçues pour les produits liants ou agglomérant. On trouve aussi des filtres magnétiques prévus pour les chaines de produits visqueux telles que chocolat ( double enveloppe) pâtes, confitures, jus et soupes.

Détecteur de métaux

Les détecteurs de métaux existent depuis les années 50 et forment partie intégrante des plans HACCP.

Récemment, la concurrence croissante dans les domaines industriels pousse les entreprises à maximiser leur productivité et fiabilité. La plupart des systèmes sont aujourd'hui livrés avec microprocesseurs intégrés, ce qui augment leur sensibilité et leur fiabilité et améliorent leur analyse des données.

Généralement, on trouve 3 types de détecteurs de métaux; les systèmes alimentés par convoyeur pour scanner les produits empaquetés ou solides, les dispositifs de chute pour les matières fluides telles que les poudres et grains, et les systèmes sur tuyaux pour les liquides.

Ils sont positionnés aux Points Critiques de Contrôle, soit pour inspecter les matières premières à l'arrivée, soit pour procéder à une vérification finale sur les produits finis. Ils sont constitués d'une tête de détection, d'une unité de contrôle, et d'un système d'entrée, de transport et de sortie des matières.

Pour sélectionner le meilleur détecteur de métaux adapté à un process, il faudra tenir compte du volume d'usage et de l'environnement dans lequel l'appareil sera utilisé.

Les performances d'un détecteur de métaux dépendent de nombreux facteurs et il est recommandé d'en discuter avec le fournisseur avant l'installation.

La taille de la bouche d'entrée, l'orientation et la taille du produit, la vitesse d'alimentation, tout autant de facteurs qui peuvent faire la différence. Il est également recommandé de tenir compte des facteurs d'environnement, tels que vibrations, température, alimentation électrique instable ou proximité d'autre équipement tels que moteurs ou radios qui peuvent créer un champ électromagnétique. La présence d'objets métalliques à proximité peut aussi réduire la fiabilité de l'appareil.

La composition de certains ingrédients peut également altérer la sensibilité du dispositif. L'humidité et le sel peuvent augmenter la conductibilité et causer des faux rejets. La composition des emballages doit aussi être prise en compte. La plupart des systèmes peuvent être configurés selon les différents produits et emballages.

Les détecteurs de métaux sont limités à la détection de particules de taille supérieure à 0.5mm, et il est donc préférable de les utiliser de paire avec un déferrisateur.

Radiographie

Les rayons X sont couramment utilisés sur les chaines pour détecter les contaminants métalliques ou non, y compris les fragments d'os, verre, caoutchouc... On les positionne normalement en fin de chaine pour une dernière vérification.

Ils ne sont pas aussi sensibles aux facteurs environnementaux que les détecteurs de métaux. Leur performances sont cependant limités par la densité des produits, et certains contaminants tels que poils, verre très fin, particules métalliques submicroniques et papier peuvent passer au travers.

Comme pour les détecteurs de métaux, il existe de nombreux appareils de radiographie prévus pour toutes sortes de produits, y compris pour les produits emballés, les liquides et les granulés.

Résumé :

Hygiène et sécurité alimentaires sont en perpétuel évolution et sous constante observation, rendant ainsi les programmes de détection de corps étrangers indispensables à la chaine agro-alimentaire. D'une part, les procédures de prévention empêchant l'entrée de corps étrangers sur la chaine doivent être minutieuses et rigoureuses. D'autre part, l'installation de systèmes de détection et d'extraction des corps étrangers à plusieurs points critiques de la chaine est cruciale pour minimiser le risque d'endommager l'équipement, les rappels de produits et le gaspillage de produits.

Pour plus de renseignements sur les systèmes de séparation et de détections des corps étrangers, contactez Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser., rendez-vous sur www.eclipsemagnetics.fr ou contactez Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

 

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