Partenariat Carnot Qualiment et VMPI Mixing pour le développement d’un capteur de supervision de pétrissage

10 2021
Les Carnot et les entreprises

La supervision des procédés agroalimentaires et la communication entre les opérateurs et les machines constituent des enjeux de plus en plus importants. Dans ce contexte, l’ETI « VMI Mixing » collabore depuis plusieurs années avec le laboratoire GEPEA (Oniris, Université de Nantes, IMT Atlantique, CNRS), composante du Carnot Qualiment pour mieux contrôler ces opérations complexes, et développer des outils de pilotage toujours plus précis. Elle s’appuie, en particulier, sur les compétences de l’équipe MAPS2 du GEPEA (Génie des procédés environnement - agroalimentaire), qui a développé des compétences particulières dans le domaine des procédés industriels de la boulangerie.

Le professeur Alain Le Bail, responsable de la plateforme « Baking » d’Oniris- GEPEA et spécialiste des procédés thermiques et frigorifiques, supervise ces travaux : « Nous travaillons notamment sur les transitions de phases des aliments, à la suite d’opérations hydrothermiques, en analysant les évolutions jusqu’au niveau moléculaire », précise le chercheur. L’équipe ajoute à ces compétences un savoir-faire en instrumentation et en développement de capteurs logiciels qui combinent de la mesure et du calcul . Les travaux menés au sein de la plateforme se font à l’échelle de quelques kilogrammes et sont ensuite transposés à des contextes industriels sur des machines de plusieurs centaines de kilos, voire des mélangeurs continus ayant des capacités de plusieurs tonnes par heure.

Une chaire industrielle en préparation
Ce sont ces compétences qui ont conduit au montage d’un laboratoire commun avec l’équipe MAPS2. En 2016, les deux partenaires lancent ainsi le Labcom « Mixi-Lab » financé par l’Agence nationale de la recherche (ANR) pour une période totale de 5 ans. L’objet de cette structure commune était d’établir un partenariat pérenne visant au développement de capteurs de supervision de pétrissage. « En fonction des réglages d’un pétrin et du mode opératoire mis en œuvre, le pétrissage peut conduire à des bulles plus ou moins grosses dans la pâte, ce qui aura un impact important sur la structure et la texture finale du produit », explique Alain Le Bail. L’entreprise VMI souhaite également améliorer son expertise en conception d’équipements de pétrissage. Sur le plan de la formulation des produits, le procédé est souvent le dernier repli pour compenser la suppression des « additifs » (produits « clean-label ») ; Oniris et INRAE Nantes ont ainsi réussi à supprimer les poudres levantes (sources de sodium et de phosphates) par un pétrissage de la pâte sous pression de CO2.

Les travaux menés au sein de MIXI-LAB ont ainsi débouché sur la mise au point d’un capteur de supervision du pétrissage, ainsi que sur son intégration dans les systèmes de pilotage des machines (interface homme-machine). Le succès de cette collaboration a d’ailleurs entraîné les deux partenaires à envisager une poursuite de 4 ans sous forme d’une chaire industrielle régionale. Elle vise à appliquer les compétences développées dans le domaine de la boulangerie dans des domaines connexes (la pâtisserie en agroalimentaire) et aussi hors agroalimentaire (cosmétique… l’industrie pharmaceutique, etc.) en vue de diversifier l’usage des capteurs. « Nous souhaitons transposer nos travaux sur d’autres secteurs, comme la cosmétique ou la peinture  », explique le chercheur. Si l’équipe est régulièrement sollicitée par des acteurs économiques, cette volonté de s’ouvrir à d’autres secteurs va l’obliger à gagner en visibilité auprès de ces nouveaux acteurs. « Une mission pour laquelle Plug in labs Ouest peut nous aider », confirme Alain Le Bail.