Cela fait longtemps que le pétrin offre bien plus qu'une force brute

mélanger et pétrir la pâte et d'autres aliments

Les pétrins mécaniques conviennent pour mélanger et pétrir la pâte ainsi que d'autres aliments. Les pétrins continus, planétaires et à spirale développés à cet effet ont chacun leurs propres modes de fonctionnement et applications. De plus en plus souvent, ils font partie d'une chaîne de production. Leur conception et leur construction nécessitent non seulement une vision claire, mais aussi des connaissances approfondies en ingénierie mécanique, électrique et logicielle. L'investissement est payant car le pétrin dans une ligne intégrée contribue à un processus de production plus efficace et de meilleure qualité qu'en tant qu'élément autonome.

BASIQUE

Le pétrissage joue traditionnellement un rôle important dans l'obtention des propriétés souhaitées pour une variété de produits, et donc dans la manière dont ils peuvent être transformés en aval. Dans le cas de la pâte, par exemple, il favorise la formation et l'homogénéisation du gluten et active les cellules de levure responsables du processus de levée.

La pâte initialement molle et collante doit d'abord être travaillée (pétrie) à cette fin jusqu'à ce qu'elle ait la structure, l'élasticité et la texture voulues. Autrefois, cette opération se faisait à la main, ce qui n'est plus possible depuis longtemps, compte tenu de l'ampleur de la production alimentaire. Les pétrins mécaniques qui ont pris le relais permettent de mélanger et de pétrir la pâte ainsi que d'autres aliments.

CAPACITÉ

Pour obtenir un effet optimal, il est nécessaire de soumettre la pâte à l'action des bras de pétrissage rotatifs pendant un certain temps; en règle générale, une vitesse d'environ 75 tours/minute est nécessaire. La longueur du bras de pétrissage est choisie de manière à ce qu'avec la capacité (nominale) souhaitée - la quantité de pâte entrée ou sortie par unité de temps -, la pâte puisse rester dans la machine le temps nécessaire pour une action de pétrissage optimale.

Faire le point sur les avantages et les inconvénients des différents modèles de pétrins et planifier soigneusement leur intégration dans les lignes de production (existantes) exige des connaissances spécifiques. Et cela vaut vraiment la peine d'investir là-dedans!

TYPES DE PÉTRINS

Les pétrins mécaniques utilisés dans l'industrie alimentaire présentent de nombreuses similitudes. L'hygiène y étant cruciale, la machine elle-même est fabriquée dans des matériaux durables, dont l'acier inoxydable, qui répondent à toutes les normes de conception hygiénique. Ces pétrins sont également dotés d'un puissant moteur électrique et sont conçus pour être faciles à entretenir et à nettoyer.

En fonction de l'application, la cuve peut être fabriquée dans différents matériaux, dont l'acier inoxydable ou l'aluminium. Pour assurer la sécurité des utilisateurs, ces pétrins sont équipés d'interrupteurs de sécurité qui garantissent notamment l'arrêt de la machine dès que la cuve est ouverte.

Pétrin continu

Ce type de pétrin est utilisé pour les lignes de production continue de pâtes (cuites) et fonctionne selon le principe 'du débordement': la quantité de pâte fournie est continuellement adaptée aux besoins de la ligne de production. Cependant, avec des types de pâte moins fluides, la production du pétrin ne peut pas être contrôlée aussi bien selon ce principe. Dans ce cas, la pâte reste (trop) longtemps dans la machine et est 'trop pétrie', avec toutes les conséquences qui en découlent (voir encadré).

Pour y remédier, on peut équiper le pétrin, au moins du côté de l'entrée, d'au moins un élément à pales placé selon un angle aigu par rapport à l'axe du corps de pétrissage, de sorte que lorsque les corps de pétrissage tournent, l'élément à pales exerce une force sur la pâte en direction de la sortie.

Pétrissage excessif
Le pétrissage excessif de la pâte se produit lorsque le processus de pétrissage est trop long et trop intensif. Cela peut notamment entraîner:
- un développement trop important du gluten. Conséquence: le réseau qui confère à la pâte sa structure et son élasticité est trop fort, ce qui nuit à la texture et à la malléabilité de la pâte (pensez au pain tressé);
- une inhibition de l'activité de la levure. La pâte lève moins bien, ce qui donne un volume insuffisant au produit final;
- un éclatement des bulles d'air dans la pâte - nécessaire pour obtenir une texture aérée et souple - ce qui rend la structure du produit final (trop) compacte;
- une oxydation des huiles dans la pâte, ce qui entraîne une perte de saveur et d'arôme;
- une formation de croûte excessive.
Pour éviter un pétrissage excessif, il est important de vérifier régulièrement que la pâte présente l'élasticité et la texture souhaitées.

Pétrin planétaire

Ce type de pétrin se caractérise par le fait qu'il effectue simultanément deux mouvements puissants, ce que l'on appelle l'action de mélange planétaire. Tandis que le crochet pétrisseur tourne sur son propre axe, mélangeant tous les ingrédients, il effectue également un mouvement circulaire le long de la paroi de la cuve.

Cela garantit un mélange complet et homogène. Grâce au variateur de vitesse, la vitesse peut être adaptée au type d'ingrédient et à la consistance souhaitée. Divers accessoires permettent également d'utiliser l'appareil pour mélanger des pâtes ou battre des blancs d'œufs. De plus en plus de pétrins planétaires sont programmables, ce qui leur permet de mémoriser différents programmes pour divers types de pâtes.

Pétrin à spirale

Le pétrin à spirale est une machine efficace capable de pétrir de grandes quantités de pâte pendant de longues périodes et de manière intensive: selon le modèle, cela va de quelques dizaines à des centaines de kilos de pâte par lot. Le mouvement en spirale assure un pétrissage régulier et favorise le développement du gluten dans la pâte, ce qui permet d'obtenir une texture homogène et bien pétrie.

Grâce aux crochets de pétrissage en spirale, la pâte subit une pression vers le bas qui l'empêche de lever pendant le pétrissage. La grande cuve contenant les ingrédients est inclinable, ce qui permet à l'opérateur d'accéder facilement au mélange; cela facilite aussi le retrait du mélange par la suite. Il existe également des pétrins à spirale programmables.

INTÉGRATION dans une ligne de production

L'intégration de machines dans une ligne de production consiste à passer d'une combinaison de machines individuelles à une ligne de production intégrée. La conception et la construction de cette ligne nécessitent non seulement une vision claire des exigences auxquelles doit répondre le processus de production, mais aussi une connaissance approfondie de l'ingénierie mécanique, électrique et logicielle.

Une intégration garantit que les différentes étapes du processus sont bien harmonisées et s'enchaînent avec fluidité.  L'intégration en ligne est souvent associée, à tort, à une automatisation rigide et à une production en série de volumes très élevés, alors que l'accent devrait être mis sur des systèmes de production flexibles, efficaces à mettre en place et capables d'anticiper les changements (batch size one, voir encadré).

Approche 'batch size one'
Il s'agit d'un processus de production continu dans lequel chaque produit est fabriqué individuellement. L'objectif est de répondre aux besoins, aux préférences et/ou aux exigences de chacun. Les avantages de cette méthode de travail, outre la possibilité de fournir des produits sur mesure, sont la flexibilité (réponse rapide aux tendances et aux influences saisonnières), l'amélioration de la qualité (grâce à la production individuelle, un contrôle plus précis est possible) et la réduction du gaspillage (de matières premières). Les inconvénients sont des coûts de production plus élevés et une logistique plus complexe.
Le succès de l'approche 'batch size one' est largement déterminé par la nature du produit, l'état de la technologie et la demande du marché.

Conditions générales

Pour une intégration en ligne, l'automatisation est essentielle: l'utilisation de systèmes et de machines automatisés augmente la productivité et améliore la cohérence du processus de production. Il va de soi qu'un échange optimal de données est essentiel à cet égard, l'idéal étant un échange de données en temps réel.

L'intégration en ligne garantit que les différentes étapes du processus sont bien harmonisées et s'enchaînent avec fluidité  

Cela permet un contrôle intelligent, par exemple sous la forme d'une optimisation du flux de matière, ce qui permet au système non seulement de réagir rapidement aux changements, aux ajustements et/ou aux dysfonctionnements, mais aussi de mieux répondre aux exigences de production changeantes, aux nouveaux produits et/ou aux demandes du marché (plus grande flexibilité).

Conditions spécifiques au pétrin

Les facteurs qui entrent en ligne de compte dans le choix du bon modèle de pétrin sont les suivants:

• l'espace disponible et les exigences de la ligne de production existante;
• le besoin de compatibilité entre le pétrin et le système de contrôle;
• la capacité et la vitesse de la machine: pour assurer un flux régulier et efficace, ces deux éléments doivent correspondre aux besoins de production et au rythme du reste de la ligne de production;
• l'interopérabilité: le pétrin doit pouvoir s'intégrer aux autres dispositifs de la ligne de production, par exemple les dérouleurs de pâte, les fours et les machines d'emballage. Ce n'est qu'à cette condition qu'un flux d'informations continu et une collaboration coordonnée au sein de la chaîne de production sont possibles.

S'il est effectué correctement, le passage d'un pétrin autonome à un pétrin faisant partie d'une ligne intégrée peut apporter des avantages en termes d'efficacité et de qualité du produit, et permet généralement de réduire le coût du processus de production.

En collaboration avec Bongard et Sinmag