Nir : jusqu’où le contrôle en ligne permet-il d’optimiser les process ?

La technologie proche infrarouge (Nir) est aujourd’hui bien établie et largement utilisée dans l’agroalimentaire et chez les fabricants d’aliments. C’est une méthode analytique rapide, fiable et économique pour connaître la composition chimique des aliments et matières premières. La technologie Nir tend désormais à évoluer vers la mesure en ligne, visant notamment à optimiser les process et renforcer la traçabilité. Les applications restent néanmoins encore minoritaires chez les fabricants français. Balayage des promesses et limites de cette technologie.

La méthode proche infrarouge permet des analyses multicomposants simultanées avec une grande rapidité, une faible quantité de produit et un coût d’analyse faible. Autant de critères qui rendent son utilisation assez fréquente dans les usines de fabrication d’aliments, que ce soit en réception ou en sortie d’usine, afin de connaître la composition chimique des matières premières et aliments et d’en assurer le contrôle qualité. Si la mesure de l’humidité représente certainement l’application industrielle la plus courante de la spectrométrie infrarouge, cette technique s’applique aussi largement à la mesure du taux de protéines, des lipides, glucides…

Le graphe de suivi de résultats, dont l’interface est intégrée dans le système de contrôle de l’utilisateur.

La mesure en ligne permet quant à elle une analyse d’une quantité plus importante de produit, intégrant ainsi la variabilité du lot ; une information qui ne peut figurer sur l’analyse d’un seul échantillon. « La mesure s’effectue en continu, mais les temps de mesure sont paramétrables, indique Corinne Charrié, responsable des ventes chez Perten Instruments. Pour une reproductibilité optimum, les résultats affichés toutes les 2-3 secondes sont intégrés dans une moyenne lissée couvrant 20 à 30 secondes de mesure. » La mesure opérée par les capteurs, placés en réception ou sortie usine, prend en compte les fluctuations du débit, à l’inverse d’un échantillonnage qui photographie le produit à un instant T. « Le système est déjà largement utilisé dans l’industrie agroalimentaire (pour le contrôle du beurre, de la viande…) et s’avère intéressant pour les produits nutritionnels à valeur ajoutée, précise Gilles Nozahic, ingénieur commercial chez Foss. Le taux de matière grasse des tourteaux peut par exemple être mesuré très précisément. »

Le contrôle en ligne donne une plus-value certaine sur le plan de l’information relative au produit : selon les paramètres demandés, les capteurs transmettent des données non seulement d’une haute précision mais reflétant une moyenne et non une valeur figée dans le temps, qui peut s’avérer trompeuse car non représentative de la variabilité. « Non seulement la quantité de produit mesurée est plus importante mais elle donne des résultats sur du continu. On obtient une traçabilité qu’on ne retrouve pas avec un prélèvement unique », précise Corinne Charrié, qui ajoute que les méthodes proches infrarouges ne sont néanmoins pas homologuées pour les transactions commerciales : « En cas de litige c’est donc la méthode officielle Afnor qui prime. »

Quelles actions correctives ?

Qui dit meilleure connaissance de la variabilité des produits dit plus grande maîtrise du process, voire même un « monitoring en continu », selon les termes de Gilles Nozahic. Pourtant quels sont les moyens d’action, c’est-à-dire de réactivité, une fois ces informations connues ? « C’est sûr que la mise à disposition des données est à étudier en fonction des automates dont dispose l’usine, note Gilles Nozahic. Ce sont eux qui peuvent réorienter le produit dans le silo ou régler la puissance de séchage. » « L’analyse en ligne présente un réel intérêt si les résultats sont reliés à une action corrective, donc intégrés à l’outil logiciel de l’usine », complète Fabrice Putier. Le directeur de Tecaliman émet par ailleurs des réserves sur la robustesse et la puissance de pénétration des capteurs : « Si l’on pulvérise de l’huile sur un produit comme des granulés, une simple mesure de surface pourrait fausser le résultat. Les sociétés proposant des solutions en ligne doivent pouvoir démontrer leur robustesse face à toutes les situations industrielles. »

Sarah Le Blé

 … Retrouvez l’intégralité de l’article dans la RAA 650 – Octobre 2011

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