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Le journal du groupe FOSS dédié aux technologies d’analyse des produits agroalimentaires, laitiers et agricoles Vol. 33. No 2. 2009
Contrôle du process
à haute définition
pour l’optimisation des productions agro-alimentaires
et de l’alimentation animale
L’analyse Kjeldahl en toute sécurité
Analyses de routine par IRTF
Sommaire :
In Focus
In Focus
Actualités FOSS
3-5
Nouvelle norme européenne pour la détermination de la teneur en
matières grasses brutes et totales dans les céréales, les produits à base de
céréales et les aliments pour animaux
L’analyse des crèmes glacées, fiable et accessible à tous
Surveillance électronique pour des analyses précises
Détection des laits adultérés
Contrôle du process à haute définition pour
l’optimisation des productions agro-alimentaires et de
l’alimentation animale
6
Le système ProFoss™ autorise de meilleures décisions de production parce
qu'il offre une vision instantanée du process
La teneur en matière grasse sous contrôle
7
L’analyse Kjeldahl en toute sécurité
8
Le contrôle du process à grande vitesse
10
Des ajustements rapides et continus de
la matière première assurent l’amélioration
de la production dans la fromagerie d’Arla
« In Focus », le journal du groupe
FOSS dédié aux techniques instrumentales et analytiques s’intéresse à
l’analyse nutritionnelle, au contrôle
qualité et à la recherche dans les secteurs alimentaire, laitier, agricole et
connexes.
« In Focus » est distribué gratuitement, sur simple demande écrite. Pour
vous abonner, allez sur le site www.
foss.fr/infocus et vous serez automatiquement inclus à notre liste de distribution.
Responsable de la publication :
FOSS Analytical A/S
Équipe éditoriale :
Rédacteur en chef et principal contributeur :
Richard Mills ([email protected])
Designer/ Corédacteur :
Åsa Österberg ([email protected])
Adresse :
FOSS
Slangerupgade 69
DK-3400 Hilleroed
Danemark
[email protected]
Importance des analyses de référence pour le
développement SFlb et la validation de modèles de
prédiction NIR
12
Imprimé en Suède :
CA Andersson, Malmö
Copyright 2009 FOSS. Tous droits
réservés.
Standardiser la matière grasse
14
Analyseur pour le contrôle qualité de la nutrition
animale
16
Image de couverture :
Usine de poudre de lait
Belgomilch, Belgique.
Photo : Dirk Verwoerd
Société danoise spécialisée dans
l’alimentation aimale transforme son
contrôle qualité en adoptant l'analyse
proche infrarouge instantanée
avec assistance par internet
Analyses de routine par spectroscopie infrarouge
pour une rentabilité assurée ?
Remarque à nos auteurs
Vos propositions d’articles techniques
et autres contributions sont les bienvenues. Veuillez les envoyer à RIM@
foss.dk, en précisant que le texte est
disponible pour la publication et s'il
a déjà été ou non proposé ou publié
par un autre support. Un honoraire
est payé pour chaque article original
publié.
18
La cave de vinification Torrent Bay basée en Nouvelle-Zélande a préféré
investir dans un analyseur infrarouge par transformée de Fourier (IRTF),
pour éviter les coûts croissants des analyses traditionnelles en laboratoire
Actualités FOSS
Technologie et personnalisation
Une étude publiée par le Journal of Animal Science en mars dernier a comparé l'impact sur
l'environnement de la fabrication des produits laitiers en 1944 et en 2007. Les résultats indiquent
que les méthodes de production modernes nécessitent nettement moins de ressources, soit 21% des
animaux, 23% des aliments, 35% de l'eau et seulement 10% des terres pour produire le même million
de tonnes de lait. Les déchets évoluent dans des proportions similaires, avec seulement 24% de
déjections animales.
Je pense que de telles données sont à la fois pertinentes et positives pour la conférence très attendue
sur le climat qui aura lieu non loin du siège de FOSS au Danemark à la fin de l'année. Les méthodes et
les technologies modernes, ainsi que la technologie analytique, font partie des solutions essentielles à la
protection de l'environnement. Elles nous permettent de produire plus à partir de quantités identiques,
tout en bénéficiant évidemment d'une rentabilité optimale.
Mais que nous soyons motivés par la rentabilité ou l'environnement, la puissance technologique ne
reste que théorique si elle n'est pas judicieusement appliquée.
L'analyse des process en donne un exemple frappant. Comme vous pouvez le lire dans ce numéro
de « In Focus », la bonne application de solutions adaptées au contrôle des process contribue à réduire
les coûts en produisant plus de fromage à partir d'une même quantité de lait.
Toujours dans le domaine des produits laitiers, j'attire votre attention sur un petit article consacré à
une conférence FOSS sur les développements du contrôle laitier et de la production laitière qui aura
lieu à Amsterdam en novembre. Pour moi, c'est le parfait exemple de l'application technologique
judicieuse. Une équipe internationale d'experts de l'industrie présentera divers cas démontrant comment
les progrès de la technologie analytique contribuent à améliorer la production de produits laitiers. Les
sujets incluront l'analyse chez le producteur comme complément du contrôle laitier et comment elle
peut faire progresser l'industrie des produits laitiers vers de plus hauts niveaux d'efficacité.
Notre conférence d'Amsterdam ne recevra probablement pas la même attention médiatique que
celle de Copenhague, mais nos efforts de collaboration et de partage de connaissances iront plus loin
que le discours et la définition d'objectifs. Nous pouvons ainsi continuer à travailler sur ce qui est
fondamental, c'est-à-dire l'utilisation optimale des ressources, exactement comme nous l'avons fait
depuis la naissance de FOSS.
Un symposium pour explorer les
progrès du contrôle laitier
Lorsque cette édition de « In Focus » sera sous presse, FOSS tiendra
à Amsterdam un symposium qui fera le point sur les tendances
de l'analyse, les développements technologiques et les nouvelles
possibilités commerciales du contrôle laitier. Plusieurs intervenants
de haut niveau ont été invités pour explorer les sujets suivants :
• Tendances et perspectives d'avenir – Les laboratoires de contrôle
laitier en 2010 et dans les prochaines années
• Nouveaux paramètres et nouvelles possibilités commerciales
pour l'industrie du contrôle laitier
• Analyse chez le producteur et gestion proactive du cheptel –
impact sur la chaîne de valeur du lait et des produits laitiers
• Réseau électronique et contrôle laitier – gestion, assistance et
suivi par internet
• Identification en temps réel des bactéries de mastite dans les
programmes de contrôle laitier
Un rapport sur le symposium sera disponible le www.foss.fr
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Peter Foss
Président, FOSS
Nouvelle norme européenne pour la
détermination de la teneur en matières
grasses brutes et totales dans les céréales,
les produits céréaliers et les aliments pour
animaux
Une norme ISO a été développée sur la base du système Soxtec
de FOSS. En outre, une recommandation sur son application a été
également approuvée comme norme européenne.
Précédemment publiée, la norme ISO 11085:2008 sur les
« Céréales, produits céréaliers et aliments des animaux –
Détermination de la teneur en matières grasses brutes et totales par
la méthode d'extraction de Randall » a été approuvée par les paysmembres du CEN en juillet 2009.
L'approbation de cette norme européenne a des conséquences
positives pour l'industrie. Cette norme commune sur les matières
grasses brutes et totales peut maintenant être appliquée à l'étiquetage
des céréales (destinées à la consommation humaine et animale),
produits céréaliers et aliments pour animaux. L'évaluation en cours
de l'AOAC pourrait donner à cette norme un potentiel mondial.
La norme ISO 11085 2008 a été développée pour intégrer
les progrès réalisés dans le domaine de l'analyse des matières
grasses brutes et totales. Elle a remplacé la norme ISO 7302 dont
l'application était plus complexe. Un rapport sur une étude de
validation du système SoxCap™ FOSS peut être téléchargé dans la
rubrique Actualités correspondante du site : www.foss.fr/news.
3
Actualités FOSS
L’analyse des crèmes glacées fiable et
accessible à tous
Nouveau calibrage pour l'analyseur proche infrarouge InfraXact™
La nouvelle calibration développée pour
l’analyseur proche infrarouge InfraXact™
permet une analyse fiable des crèmes glacées.
Le calibrage peut être appliqué à toutes
les crèmes glacées, indépendamment de leur
couleur et de l'huile végétale ajoutée.
La procédure consiste à mettre de la crème
glacée dans une coupelle d'échantillon, de la
placer dans l'instrument, et d'appuyer sur le
bouton. Les résultats d'analyse des solides
et des graisses sont affichés en moins d'une
minute. Cette analyse est conforme à la norme
IDF 201 – Lignes directrices pour l'utilisation
de la spectrométrie proche infrarouge des
produits laitiers. Ce calibrage ne peut pas être
utilisé pour les sorbets.
Ce calibrage a été développé avec la
technique de modélisation de l'Artificial
Neural Network (ANN), qui permet de
consolider d'importantes quantités de données
d'analyses, garantissant que les résultats
sont représentatifs d'une vaste sélection
d'échantillons. Les résultats ont été évalués
par des analyses indépendantes.
Ib Haunstrup, responsable produits, a
déclaré : « Ce nouveau module d'analyse
permet aussi de réduire les coûts puisqu'il
évite de préparer des échantillons et ne
nécessite aucun réactif chimique. Désormais
tout le personnel, du technicien de laboratoire
à l'opérateur de chaîne de production, peut
générer un nombre illimité d'analyses, avec un
seul modèle de calibrage couvrant une gamme
étendue d'échantillons de crèmes glacées ».
D’autres informations sur InfraXact sont
disponibles sur www.foss.fr/infraxact

Surveillance à distance et amélioration des
procédures d'analyse
FOSS propose Mosaic, un logiciel de réseau
opérationnel via internet qui supporte des
opérations d'analyse rentables et faciles à
utiliser.
Mosaic permet aux experts de contrôler et
de gérer à distance des instruments depuis un
seul site. Il élimine la nécessité d'un spécialiste
sur place ainsi que les problèmes de réglages,
de diagnostics et de calibrages.
Anders Myhre, responsable produit
Mosaic, a déclaré : « Avec Mosaic, les
opérations en réseau apportent aux utilisateurs
une remarquable tranquillité d'esprit. La
collaboration avec nos experts leur garantit une
performance optimale et une rentabilisation
maximale de leurs instruments. Désormais,
tout utilisateur peut réaliser des analyses
d'une haute précision sans être un expert ».
Actuellement, Mosaic supporte les solutions
viticoles FOSS OenoFoss™ etWineScan™,
l'analyseur de grains sur place Infratec™
Sofia, et le BioFoss™ pour le suivi rapide de la
fermentation pendant la production d'éthanol
combustible.
D'autres informations sur Mosaic sont
disponibles sur le site www.foss.fr/mosaic.
FOSS propose une gamme de logiciels de
suivi à distance, tel que RINA (Remote
INternet Analysis).
Pour en savoir plus : www.foss.fr/rina

Un suivi accéléré de la fermentation pendant la
production d'éthanol de canne à sucre
L'analyseur BioFoss™ autorise maintenant
des analyses accélérées de la fermentation
pendant la fabrication d'éthanol de canne à
sucre.
En deux minutes, BioFoss contrôle avec
précision les paramètres clés de la fermentation
sans utiliser de réactifs chimiques. Il apporte
ainsi une réduction importante des coûts et
des délais par rapport aux méthodes d'analyse
traditionnelles basées sur la chromatographie
en phase liquide sous haute pression (HPLC).
Avec le BioFoss, un nombre illimité de
contrôles peut être réalisé sans coûts
supplémentaires pour optimiser la durée et le
rendement de la fermentation. L'instrument
peut être utilisé par tous les membres du
4
personnel et il est fourni précalibré pour de
nombreux paramètres.
Ce modèle est identique au BioFoss destiné
à la production d'éthanol de maïs lancé en
2008, mais avec des calibrages pour l'éthanol
de canne à sucre. Il utilise la spectroscopie
infrarouge par transformée de Fourier
(IRTF), qui est une technologie parfaitement
adaptée aux échantillons liquides. En outre,
FOSS dispose d'une vaste expérience de
son application dans une gamme étendue
d'analyses de routine.
Ronny Pradon, responsable du segment
Biocombustiles FOSS, a déclaré : « Ce progrès
est important pour le suivi de la fermentation.
Il fournit exactement les informations dont
les producteurs d'éthanol de canne à sucre ont
besoin. C'est une méthode rapide, précise et
facile ». Pour en savoir plus : www.foss.fr/
biofoss

In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Actualités FOSS
Détection des laits adultérés
Un nouveau module d'analyse pour améliorer la sécurité alimentaire
La présence d'anomalies dans le lait cru est
un phénomène de plus en plus fréquent dans
le monde. Elles peuvent être causées par une
contamination technique ou accidentelle, par
exemple lorsque différents types de lait sont
mélangés.
Pour résoudre ce problème, FOSS propose un
nouveau module logiciel destiné aux analyseurs
MilkoScan™. Le module de détection des
spectres anormaux (ASM – Abnormal Spectrum
Module) permet de programmer les analyseurs
MilkoScan utilisant la spectroscopie infrarouge
par transformée de Fourier (IRTF) pour détecter
la présence d'anomalies dans le lait. Cette
analyse est effectuée en même temps que les
mesures de composition. Aucun équipement
ou délai supplémentaire n'est requis.
Un échantillon de lait cru est analysé par
rapport à un profil de référence. En cas de
déviation, le système produit une alerte. Elle
indique que des analyses supplémentaires
sont nécessaires pour déterminer la nature de
l'anomalie.
Le concept analytique est la base d'un
nouveau module d'analyse très pratique pour
le contrôle de routine du lait. Comme les
analyseurs MilkoScan sont largement répandus
dans les laiteries et les laboratoires du contrôle
laitier, la détection des anomalies peut jouer
un rôle important et avoir des conséquences
importantes pour la sécurité alimentaire
mondiale. Le module ASM offre une nouvelle
gamme d'analyses des échantillons de lait :
• Détection d'une grande variété d'anomalies,
connues et inconnues
• Détection des mélanges de laits différents
• Contrôle du lait pour garantir la qualité
constante des produits laitiers
Empreinte spectroscopique du lait cru
La technologie intégrée au nouveau module
d'analyse est basée sur la spectroscopie
infrarouge par transformée de Fourier (IRTF)
qui est utilisée par plusieurs analyseurs
MilkoScan FOSS.
Le lait cru naturel se caractérise par un
spectre infrarouge spécifique, qui constitue
son empreinte spectroscopique. Grâce à la
technologie IRTF, il est possible de programmer
un analyseur pour identifier le spectre ou
l’empreinte spectroscopique du lait cru pur.
Lorsque les échantillons ne correspondent
pas à cette empreinte de référence, le système
déclenche une alerte. Toute variation par
rapport au lait de référence est immédiatement
détectée.
Détection d'anomalies connues et
inconnues
Exemples d'application du module d'analyse :
• Produits d'entretien
• Mélanges de lait
• Ajout d'eau
• Adultérants des protéines et de la matière
grasse
Dans la pratique, le module ASM permet
de détecter un nombre illimité d'adultérants
potentiels connus et inconnus. Par exemple,
certains des adultérants connus incluent la
matière grasse, les produits de nettoyage et
la mélamine. Des niveaux d'avertissement
peuvent être programmés pour tous les
adultérants connus.
Le facteur limitant des anomalies connues et
inconnues est défini par la bande moyenne des
longueurs d'ondes infrarouges utilisées par les
analyseurs MilkoScan. Elle couvre une gamme
très étendue d'anomalies potentielles.
Pour en savoir plus
www.foss.fr/abnormality-screening

Vert – normal
Rouge – anormal
Limite du lait normal
Le lait cru naturel a un spectre infrarouge spécifique, qui offre tous les
avantages d'une empreinte unique. Lorsqu'un échantillon ne correspond
pas exactement à l'empreinte spectroscopique du lait normal, l'analyseur
le détecte immédiatement et l'identifie par une courbe spectroscopique
rouge au lieu d'une verte pour un échantillon normal.
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Exemple d'affichage indiquant le niveau d'avertissement programmé
pour la teneur en urée dans des échantillons de lait. Les échantillons
dépassant la limite programmée sont affichés en bleu.
5
Contrôle du process à haute définition
pour l’optimisation des productions agroalimentaires et de l’alimentation animale
FOSS annonce ProFoss™ – un système
d’analyse basé sur la technologie proche
infrarouge (NIR) conçu pour assurer un
contrôle plus rigoureux et plus rentable des
process de fabrication des produits alimentaires
et des aliments pour animaux. Les applications
incluent le contrôle et la mesure des farines,
des viandes hachées, du fromage ricotta, des
poudres de lait et de l’alimentation animale.
Le système ProFoss autorise de meilleures
décisions de fabrication grâce à une vision
instantanée du process en cours. Par exemple,
les utilisateurs peuvent contrôler plus
rigoureusement l’utilisation d’ingrédients
spécifiques. Les avantages incluent une
amélioration nette de la qualité grâce à une
plus grande régularité du produit fini.
Rapide à installer, le système permet
d’améliorer aisément la production process.
Sa robustesse et sa faible maintenance
garantissent des avantages tangibles quant
au contrôle qualité et à la continuité des
opérations.
Johan Weimann, responsable du segment
Process, déclare : « Nous pensons qu’un
contrôle très fin des process est une approche
évidente pour toute unité de production
qui doit gérer des marges serrées. Grâce
à nos nombreuses années d’expérience en
6
technologie analytique NIR et en contrôle
du process, les systèmes d’analyse que nous
fournissons sont standardisés et faciles à mettre
en œuvre. Ils sont parfaitement adaptés pour
répondre aux besoins les plus spécifiques ».
Analyseur à haute définition
standardisé en usine
Grâce à la technologie des barrettes de diodes
à haute définition, le système ProFoss garantit
des performances exceptionnelles et des
analyses immédiates du produit en divers
points du process de fabrication.
L'analyseur est installé dans un caisson
robuste qui s'installe au point requis sur la ligne
de production. Les mesures sont affichées sur
un écran informatique. Une interface utilisateur
intuitive permet à l’opérateur en production de
contrôler les principaux paramètres d’analyse,
autorisant des réglages rapides. La précision
des mesures est conforme aux exigences des
analyses de laboratoire traditionnelles.
Tous les analyseurs sont standardisés en
usine. Les clients peuvent donc installer
plusieurs unités avec la certitude que leurs
résultats seront toujours identiques. La très
grande stabilité du système garantit l’absence
de variations dans le temps. La standardisation
et la stabilité des instruments supportent le
développement de calibrages et leur transfert
sans erreur entre les différentes unités. Nous
proposons une gamme étendue d’interfaces
d'échantillonnage spécifiques pour répondre
aux besoins de diverses applications et types
de produits, tels que liquides, poudres et
granulés.
Rigueur et fiabilité – la garantie de
revenus stables
Solution robuste ne nécessitant qu’un faible
niveau de maintenance, le système ProFoss
garantit une haute disponibilité opérationnelle.
Des systèmes de secours intégrés réduisent
au minimum l’impact des interventions
sur la production. Disponible en option,
la surveillance par internet des instruments
par des experts FOSS fait partie de l’offre
système. Les calibrages et les mises à jour
logicielles peuvent être réalisés par internet.
Diverses options de maintenance préventive
et une assistance technique intégrale sont
disponibles.
Pour en savoir plus www.foss.fr/profoss
Johan Weimann, directeur du segment Process
[email protected]

In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
L'analyseur NIR est installé à côté de l'interface d'échantillonnage spécifique. Les données d'analyse sont transférées au système d'analyse de
l'usine permettant les ajustements nécessaires en fonction des variations des teneurs en humidité et en matière grasse.
La teneur en matière grasse sous contrôle
En Italie, un analyseur ProFoss™ permet à l'usine de produits laitiers LAT-BRI de réduire de 2%
à 0,5% les niveaux d'humidité et de matière grasse dans son fromage de ricotta. LAT-BRI bénéficie
ainsi d'un retour sur investissement en quatre mois environ et de nombreux avantages concernant le
contrôle qualité.
Récemment lancé, le système d'analyse
ProFoss™ autorise un contrôle efficace des
process pour de nombreuses applications,
incluant le fromage de ricotta. Une solution
pilote a été installée cette année dans l'usine
italienne LAT-BRI pour cette application. Les
résultats ont été très convaincants et la direction
a décidé de conserver le système installé.
Située à proximité de Milan, l'usine LATBRI produit 10.000 tonnes de Ricotta par an.
Avant l'installation du système, la variation de
la teneur en eau et en matière grasse était de 2%
par rapport aux objectifs de production.
Après l'installation de Profoss, cette variation
est seulement de 0,5%.
En économisant 1% de matière grasse
– entre 2,5 et 3 euros le kilo – un retour sur
investissement en trois à quatre mois peut être
envisagé.
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Avantages pour les opérations et le
service client
Une meilleure vision du process ne sert pas
qu'à réduire les coûts. Elle améliore aussi la
régularité et la standardisation des produits. En
outre, la transparence accrue du système ouvre
d'importantes possibilités de personnalisation
des recettes en fonction des demandes des
clients. Nous prévoyons également d'utiliser
les données d'analyse ProFoss pour ajuster
automatiquement le débit de la crème.
« Le système ProFoss nous a immédiatement
apporté une réduction des coûts. Sa stabilité
nous permet de préserver ces avantages à long
terme », déclare Dr Paolo Corno, directeur de
l'usine. « Nous sommes très heureux de pouvoir
offrir à nos clients des produits de haute qualité
parfaitement standardisés, avec la possibilité de
personnaliser les recettes à la demande ».
Extension des avantages
L'entreprise étudie déjà la possibilité d'ajouter
une deuxième ligne de production. Si ces plans
se réalisent, les caractéristiques du système, tels
que la standardisation en usine, pourront être
exploités et autoriser une installation rapide et
des transferts de calibrages aisés.
Pour en savoir plus
www.latbri.it
www.foss.fr/profoss

par Richard Mills, FOSS ([email protected])
7
L’analyse Kjeldahl en toute sécurité
AnnaStina Enell, utilisatrice Kjeltec™ devant le nouvel analyseur Kjeldahl.
Alors qu'elle a été inventée il y a plus de 125
ans, l'analyse par la méthode Kjeldahl offre
encore de nombreux avantages, grâce à des
progrès technologiques qui améliorent son
efficacité et sa sécurité. Les développements
apportés à cette méthode sont clairement
démontrés dans le laboratoire de Viking Malt,
en Suède, où l'automatisation des analyses
Kjeldahl réduit au minimum les risques de
contact chimique.
Les avantages de sécurité offerts par un système
d'analyse Kjeldahl moderne sont évidents.
Lorsque le cycle analytique est terminé, le
liquide du tube d'échantillonnage est évacué,
l'écran de protection en verre s'ouvre et le tube
vide peut être retiré sans risque. « Comme la
machine vide automatiquement chaque tube,
la manipulation des tubes ne présente plus
aucun risque », explique AnnaStina Enell,
technicienne de laboratoire et utilisatrice
Kjeltec™ , au laboratoire de Viking Malt à
Halmstad. « Le simple déplacement de tubes
remplis de produits chimiques chauds dans le
laboratoire est une opération dangereuse ».
8
Le nouvel instrument est utilisé depuis
quatre mois. Il sert à analyser la teneur en
protéine du malt et de l'azote soluble dans
le moût fournis aux clients. Il remplace un
système usé qui a fonctionné constamment
pendant plus de dix ans. Cette nouvelle unité
permet en outre de vérifier les résultats d'un
analyseur NIR qui contrôle la qualité de l'orge
destiné au maltage.
Pour Lisa Johansson, directrice du
laboratoire, le choix d'une solution de titration
automatique ou manuelle Kjeltec™ 8000 a été
une décision longuement réfléchie. « C'est
une question que nous nous sommes posée
longtemps, parce que le modèle automatique
représente une dépense beaucoup plus
importante », explique t-elle.
Mais la promesse d'un excellent service basé
sur de bonnes relations avec FOSS pendant de
nombreuses années a contribué au choix final.
« La collaboration est très bonne », déclare
Mme Enell. Le fait que Kjeltec est aussi la
plus récente et probablement la plus avancée
des solutions d'analyse Kjeldahl actuellement
disponibles sur le marché faisait aussi partie
des critères de sélection. Aujourd'hui, la
décision porte ses fruits. Outre une sécurité
améliorée, la nouvelle technologie a plusieurs
avantages.
Fiabilité des résultats
Lisa Johansson avait des réserves concernant
la titration automatique parce que l'échantillon
d'azote soluble lui semblait très petit. « Mais
nous obtenons de très bons résultats » constate
t-elle avant d'expliquer un avantage spécifique
du système de titration.
« Pendant une analyse Kjeldahl, si vous
attendez un peu trop longtemps après la phase
d'épuisement, le liquide peut se cristaliser au
fond du tube. La nouvelle unité Kjeltec tient
compte de ce facteur. Elle distille et elle titre
non pas en fonction du temps mais du contenu
encore présent dans la solution. L'ancien
système distillait et titrait pendant cinq
minutes et s'arrêtait même si la cristallisation
avait enfermé une quantité d'azote résiduel
dans l'échantillon, ce qui pouvait générer des
erreurs ».
« Nos résultats sont maintenant plus fiables
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Pour Lisa Johansson, directrice du
laboratoire, la sécurité est le facteur primordial.
« C'est la plus dangereuse procédure de notre
laboratoire. Je ne peux pas être plus tranquille
pour la sécurité des opérateurs ». L'assistance
technique est aussi déterminante. « En cas
de problème, FOSS est immédiatement
disponible ».
AnnaStina Enell, utilisatrice, ajoute : « La
fiabilité des résultats est essentielle pour moi
– autant pour l'utilisation de la machine que
pour la certitude d'avoir des résultats exacts ».
L'analyse est maintenant une procédure
quasiment "mains libres".
Pour lancer
une analyse, il lui suffit de placer un tube
dans la machine. La porte vitrée se ferme
automatiquement avec un mouvement régulier
et rassurant. Le système lance ensuite une
analyse intégrale.
Pour en savoir plus : www.foss.fr/kjeltec
L'écran tactile affiche toutes les informations utiles.
parce que l'instrument continue de distiller et
de titrer tant que l'échantillon n'est pas épuisé
», conclut Lisa Johansson.
La fiabilité est indispensable pour garantir
la conformité aux normes avec des contrôles
réguliers d'échantillons de malt normalisés.
Pendant les quatre premières semaines
d'utilisation, la conformité aux normes a été
vérifiée tous les jours jusqu'à ce que tous les
techniciens du laboratoire aient acquis une
bonne maîtrise de la nouvelle procédure.
Actuellement, les normes sont contrôlées
toutes les deux semaines. Viking Malt participe
à des essais comparatifs interlaboratoires
sur des échantillons de malt et d'orge, en
collaboration avec d'autres entreprises.
Les rapports permettent de positionner les
laboratoires les uns par rapport aux autres. Les
résultats placent le laboratoire de Halmstad et
sa nouvelle unité Kjeldahl en plein milieu de
la gamme.
Gain de temps, moins de récipients à
manipuler
Les mesures semblent plus rapides avec
le nouvel instrument. « Nous n'avons pas
mesuré, mais c'est plus rapide », affirme Mme
Enell. « C'est un investissement valable, parce
que nous manipulons moins de récipients,
nous gagnons du temps et nous n'avons plus à
manipuler autant de produits chimiques ».
Lisa Johansson confirme. « Nous sommes
passés de l'ancien système au nouveau sans
l'avoir regretté une seule fois » dit-elle. «
Il fonctionne bien et le temps entre les
échantillons permet de faire d'autres choses.
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009

par Richard Mills, FOSS ([email protected])
J'estime qu'il sera amorti en deux ans ».
Des gains de temps supplémentaires seront
possibles grâce à certaines fonctions logicielles
qui ne sont pas encore utilisées.
Le modèle Kjeltec 8400 sélectionné
par Viking Malt intègre un logiciel qui
permet d'enregistrer les échantillons sur
un ordinateur connecté à l'instrument. Un
seul clic de souris suffit pour procéder à
l’analyse. Cette fonctionnalité présente des
avantages importants à long terme. « Nous
pouvons l'utiliser quand nous le souhaiterons,
si nécessaire » déclare Lisa Johansson. En
attendant, l'écran tactile de l'instrument
présente toutes les informations requises.
Les résultats sont affichés sur une interface
contrôlée par un menu, qui permet aussi de
configurer les lots rapidement et aisément.
Une liste des résultats et des analyses peut être
consultée.
125 années d'analyse du malt
Il y a plus de cent ans, le chimiste danois Johan
Kjeldahl a mis au point une méthode ingénieuse
pour mesurer la quantité de protéines présente
dans le grain d'orge. Cette découverte a permis
à son employeur, la brasserie Carlsberg de
Copenhague, de fabriquer une plus grande
quantité de bière à partir d'une même quantité
d'orge.
Cette méthode joue aujourd'hui un rôle
aussi important dans tous les laboratoires,
comme celui de Viking Malt, mais en
plus son application innovante facilite
considérablement son intégration dans les
opérations de routine.
Viking Malt est une entreprise de traitement des graines qui fournit chaque année
370.000 tonnes de malt et des services
d'analyse à des brasseries et distilleries
d'Europe du Nord, ainsi qu'à des utilisateurs sélectionnés sur le marché mondial.
Le malt est produit dans des malteries
modernes en Finlande, en Lituanie et en
Suède. Cette entreprise appartient à la
société finlandaise Polttimo et au groupe
Lantmännen (propriété de 42.000 fermiers
suédois).
www.vikingmalt.com
9
Le contrôle du process à grande vitesse
Des ajustements rapides et continus du débit de lait ont généré une amélioration significative
de l'efficacité et une réduction des coûts dans la fromagerie Arla.
Comme tout fan des 24 heures du Mans pourra
vous le dire, la vitesse ne suffit pas pour monter
sur un podium. Il s'agit surtout de trouver les
trajectoires idéales et de les respecter, tour
après tour, en économisant le carburant, en
réduisant l'usure des pièces mécaniques,
en choisissant les bons pneus, ainsi qu'une
multitude d'autres détails qui aboutissent à la
meilleure performance. Le même principe
s'applique au contrôle du process.
Des ajustements apparemment infimes mais
effectués régulièrement créent une différence
importante dans le temps. C'est certainement
ce que confirme l'expérience acquise par la
fromagerie Arla de Kalmar, dans le sud-est de
la Suède, qui produit chaque année environ
17.000 tonnes de fromage de haute qualité.
Gert Ekelund, ingénieur de production,
explique : « Avant, la quantité était le critère
déterminant. Aujourd'hui, il s'agit d'optimiser
et d'améliorer le process pour faire un meilleur
fromage et réduire les coûts ».
Minimiser les coûts économiques
et environnementaux
Gert explique que les coûts sont d'autant
plus importants que fabriquer des fromages
n'est pas un process économique en Suède.
Comme l'hiver est long, la stabulation est
indispensable et les apports en aliments et
en fourrage sont conséquents. En outre, les
exploitations suédoises productrices de lait
sont petites (environ 50 vaches en moyenne)
et leur répartition géographique implique des
transports relativement longs.
Face à la concurrence des fromages
importés, une gestion rigoureuse est impérative
et toute réduction des coûts exige une mise en
œuvre très étudiée. Dans son rapport annuel
2008, Arla se fixe un objectif minimal de
25% de réduction d'émissions générées par
le transport, la production et les emballages à
l'horizon 2020, par rapport à 2005.
Dans un secteur aussi exigeant et
concurrentiel, l'utilisation du lait comme
ressource principale doit être optimale,
aussi bien en termes des ressources
environnementales investies qu'au regard de la
qualité du produit et du prix acceptable par les
consommateurs.
Un système de suivi et de contrôle du débit
de lait pendant la fabrication des fromages
répond exactement à ces objectifs et autorise
10
Tous parfaitement identiques. La standardisation contribue à l'efficacité du process.
des réductions importantes des coûts en
matières premières.
Une gestion basée sur des
spécifications cibles
Le système ProcesScan™ FT de FOSS mesure
automatiquement les taux de protéines, de
matière grasse et de lactose de toutes les
quantités de lait versées dans les cuves. Il
régule le débit en tenant compte d'une part
de la nature constamment changeante du lait
et d'autre part des recettes programmées. Dix
recettes spécifiant différents taux de matière
grasse/ protéines/ lactose sont contrôlées, par
exemple 3% de matière grasse, 3,2 – 3,7%
de protéines et 4,7 – 4,9% de lactose. Et
juste assez de lait pour atteindre l'objectif de
production pour chaque recette – ni plus, ni
moins.
Avant ce système, toutes les mesures étaient
effectuées par le laboratoire. Sur 60.000
litres nécessaires à chaque lot de production,
trois analyses étaient effectuées. ProcesScan
réalise une mesure toutes les deux minutes,
soit environ 120 mesures par lot. Cette
mine d'informations autorise un ajustement
automatique du système, exactement comme
un pilote qui corrige à chaque instant le
comportement de la voiture pour rester sur
la trajectoire idéale. Mais au lieu de viser la
première place, l'objectif de la fromagerie est
de fabriquer un fromage parfait ayant le poids
et les dimensions correspondant exactement
aux spécifications.
Pour nous aider à comprendre le principe,
Gert dessine un graphique illustrant le process
de pressage et de découpage du caillé sortant
des cuves. Dans la fromagerie de Kalmar, la
capacité de la presse à caillé est de 144 blocs
de fromage. « Nous pouvons presser le caillé,
mais pas l'étendre », explique Gert. L'objectif
est donc d'atteindre la capacité maximale
à chaque lot. Chaque fromage aura ainsi la
taille et le poids requis pour obtenir un produit
fini prêt à emballer pesant exactement 667
grammes. Le jeu consiste donc à réussir
un gros fromage pour pouvoir le couper en
tranches sans aucune perte.
La standardisation comme solution de
rentabilité
Avant ce système, nous avions toujours un plus
grand nombre de lots qui ne correspondaient
pas au poids cible, avec une tolérance
maximale de 2,5%. Actuellement, la quantité
de fromages conformes à l'objectif a progressé
de 10%. Cela a permis de réduire les coûts
à tous les niveaux du système – un fromage
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Les produits de la fromagerie de Kalmar incluent le Herrgård très réputé qui nécessite
jusqu'à 24 mois d'affinage.
standard ayant un poids standard passe par
le process sans problème et réduit les coûts à
chaque étape.
« Nous devons tenir compte de nombreux
facteurs », ajoute Gert, se référant aux
nombreuses étapes du process optimisées
grâce à des produits standardisés, tels que
le pressage, le salage, le croûtage et le
paraffinage, puis finalement l'emballage du
produit fini.
Outre les paramètres de la matière grasse et
des protéines, celui du lactose est déterminant.
Une proportion excessive de lactose affecte
l'acidité et par conséquent la consommation
d'eau pendant le process. Cette valeur impacte
le pH qui joue un rôle crucial pour la saveur
et la consistance. « En nous fournissant des
points de référence, le système nous aide
à comprendre une multitude d'éléments
inhérents au process », explique Gert.
Le système
L'unité principale est un cabinet de la taille d'un
distributeur de boissons. Sa solide carrosserie
en acier inoxydable s'intègre à l'environnement
de production. Le système inclut le module
logiciel de FOSS ProcessTouch™. Il sert à
interpréter les résultats fournis en continu par
l'unité principale et règle automatiquement le
débit de lait. ProcessTouch a été intégré au
système logiciel existant de l'usine et permet à
Gert et à d'autres utilisateurs de suivre toutes
les étapes. L'installation d'un tel système
ne peut pas être automatique et nécessite
l'assistance de l'équipe spécialisée Process
de FOSS. Gert ajoute aussi qu'un programme
régulier de maintenance préventive est
nécessaire. Le système est fondamentalement
autonome et il suffit de vérifier qu'il fonctionne
correctement. Mais lorsque la gestion d'une
production financièrement lourde est confiée
à une machine, son fonctionnement doit être
parfait pour éviter les interruptions.
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Autant de lait et plus de fromage
Même si les avantages en termes de régularité
du produit fini sont évidents, la question de la
justification des investissements et du temps
consacré ne peut pas être évitée. Mais les
faits et les données de l'amélioration apportée
à la production sont une fois de plus évidents.
Depuis l'installation du ProcesScan, les coûts en
matières premières ont baissé de 30 öre par kilo,
soit 5,1 millions de couronnes suédoises par an
(approximativement 491.000€). Gert précise
que ce gain ne résulte pas du seul système,
parce que la quantité importante de mesures
disponibles améliore considérablement la
rigueur et la précision des contrôles appliqués à
la fabrication du fromage. Au lieu d'une mesure
toutes les deux heures, le système analyse le
produit toutes les deux minutes. « Le système
FOSS apporte une contribution absolument
nécessaire » conclut-il.
Göran Bengtsson, directeur de l'usine,
confirme : « Les process peuvent être réglés
jusqu'à un niveau réellement optimal, avec
les teneurs idéales en humidité et en matière
grasse. En réduisant les variations et en restant
constamment plus proche des limites, la même
quantité de lait nous donne plus de fromage ».

par Richard Mills ([email protected]), FOSS
ProcesScan™ FT
ProcesScan™ FT est un instrument de
contrôle en ligne, fournissant un flux continu
de données précises pour la standardisation
du lait et autres produits laitiers liquides.
Il détermine les teneurs en matière grasse,
en protéine, en lactose, en solides et autres
composants suivis par les analyses.
Utilisant un interféromètre infrarouge par
transformée de Fourier (IRTF), le ProcesScan FT analyse la totalité du spectre infrarouge et génère des calibrages transférables.
Sa conception autorise des opérations stables
même dans des environnements difficiles,
avec des vibrations et des fluctuations thermiques. L'unité est compatible avec le nettoyage en place du process.
En connectant le ProcesScan FT et le logiciel ProcessTouch™ de FOSS, vous bénéficiez d'un système de standardisation complet
du lait. Cette solution intégrale optimise la
rentabilité de la production et la qualité du
produit, qu'il s'agisse de fromage, de lait en
poudre, de lait UHT/ liquide, de concentrés
de protéines sériques, de lait condensé, etc.
ProcessTouch analyse les signaux du ProcesScan FT et en fonction des résultats, des
algorithmes avancés optimisent les composants du produit en agissant sur les vannes
ou les pompes doseuses.
Pour en savoir plus
www.foss.fr/processcanFT
www.foss.fr/processtouch
11
L’importance des analyses de référence
pour le développement et la validation
de modèles de prédiction NIR
Comme l'erreur des méthodes de référence utilisées est transmise aux calibrages NIR,
les prédictions NIR sont totalement dépendantes de la précision de ces méthodes.
La précision et la stabilité des méthodes de
référence jouent un rôle essentiel dans le
développement, la mise à jour et la validation
des calibrages. Ces avantages sont cruciaux
pour l'efficacité des calibrages NIR et les coûts
de toute solution proche infrarouge.
En outre, une connaissance avancée des
méthodes de validation est déterminante
pour obtenir une performance optimale des
instruments et des applications. Prenons
quelques exemples. La Figure 1 réunit
les résultats de l'analyse de l'humidité
dans différents échantillons d'aliments
pour animaux, obtenus par le programme
d'évaluation de l'Association of American
Feed Control Officials (AAFCO).
Les
différences entre les diverses méthodes
employées sont évidentes et ne peuvent pas
être attribuées à de simples écarts de réglage.
Vous devez connaître la méthode de référence
utilisée pour le calibrage, et plus important
encore, la méthode qui a servi à valider le
modèle de prédiction et la méthode utilisée
pour comparer les résultats prédits.
La teneur globale en éléments pariétaux (ou
NDF, neutral detergent fiber) est un paramètre
de plus en plus important pour la fabrication
des aliments pour animaux. La Figure 2
concerne les résultats d'essais comparatifs
interlaboratoires sur des échantillons en deux
couches (graphique de Youden).
Douze
laboratoires de contrôle officiel des aliments
pour animaux ont participé, appliquant
huit méthodes différentes. En principe, les
résultats devraient être aléatoirement répartis
sur un cercle défini par l'incertitude de la
mesure. Lorsque les résultats du graphique
de Youden s'organisent comme ceux de la
Fig. 2, ils donnent une indication claire sur les
différences méthodologiques.
Ces résultats indiquent aussi les difficultés
liées au développement des calibrages par
NIR/ transmittance proche infrarouge lorsque
le paramétrage est insuffisamment défini. En
outre, cette Figure illustre les risques que l'on
court à baser un calibrage sur les résultats d'un
seul laboratoire.
Les calibrages d'un seul laboratoire
permettent souvent d'obtenir de bonnes
performances ou du moins des performances
raisonnables. La Figure 3 est un exemple de
détermination de la teneur en amylose dans le
riz[1]. De bons résultats ont été obtenus pour le
coefficient de régression Rsq, l'erreur standard
de prédiction SEP, et une dérive faible.
Cependant, les données de référence
ont été produites par un seul laboratoire.
Normalement, par exemple dans le commerce
international, les analyses des échantillons/
marchandises sont souvent réalisées par
plusieurs laboratoires. La Figure 4 est un
exemple de détermination de l'amylose dans
17 variétés de riz, réalisée par 44 instituts de
recherche et laboratoires de contrôle qualité
dans différentes régions du monde [2]. Pour
l'échantillon 2, des valeurs comprises entre
Humidité
différentes
méthodes
M oisture
bypar
diffe
re nt me thods
14,00
12,00
% d’humidité
% moisture
10,00
(AOAC 930.15)
135135°C,
C, 2 2hh(AOAC
930.15)
8,00
Karl-Fischer
(AOAC
Karl-Fischer (AOAC
966.20)
966.20)
6,00
Méthode
EU (ISO
6496:1999)
EU
method
(ISO
6496:1999)
95 C,95°C,
5 h,5 vacuum
h, sous vide
4,00
2,00
0,00
1
2
3
4
5
6
7
Figure 1 : Détermination de l'humidité dans des échantillons de
mélanges d'aliments pour animaux (AAFCO PTS)
12
Figure 2 : Résultats d'essais comparatifs interlaboratoires de
constituants pariétaux (NDF)
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
16% et 42% ont été obtenues, et de -2% à 10%
pour l'échantillon 17 (riz glutineux).
Les clients des laboratoires doivent souvent
se conformer à des spécifications ou doivent
savoir si un produit peut ou non être destiné
à la consommation. Ils peuvent par exemple
demander que le niveau de précision de la
teneur en huile soit inférieur à 0,5%, ce qui
signifie très probablement que l'écart entre la
valeur prédite et la valeur de référence ne doit
pas être supérieur à 0,5%. Cela implique donc
que le client et le laboratoire reconnaissent
que la reproductibilité de la méthode doit
être inférieure à 0,5% (sinon la probabilité
de correspondance entre la valeur prédite et
la valeur de référence sera insuffisante). Ils
doivent aussi s'accorder sur la méthode et les
données d'exécution de la méthode.
Conclusions
La méthode de référence et ses performances
doivent être connues et documentées, non
seulement pour produire/ actualiser un modèle
de calibrage, mais aussi pour comparer les
résultats obtenus par différents laboratoires ou
instruments.
Les informations sur l'incertitude des
mesures, liées par exemple aux données
d'exécution de la méthode utilisée (exactitude/
dérive, répétabilité/reproductibilité), doivent
être disponibles pour comparer les résultats
entre les méthodes, les instruments et les
laboratoires.
FOSS est un spécialiste des calibrages
réutilisables et globaux, basés sur les données
de plusieurs laboratoires (jusqu'à plusieurs
centaines), soutenus par un contrôle rigoureux
des méthodes de référence et des programmes
de contrôle qualité. Selon les besoins, FOSS
définit de nouvelles méthodes standard
globales.
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Par conséquent, des douzaines de normes
nouvelles ou améliorées ont été créées pour
diverses méthodes de référence et souvent
sur la base de solutions d'analyses chimiques
apportées par FOSS. En outre, de nouvelles
normes du proche infrarouge ont été publiées
ou sont en cours de développement :
Méthode officielle AOAC 2007.04
Détermination simultanée de la matière grasse,
de l'humidité, des protéines dans la viande et
les produits carnés, avec le spectrophotomètre
proche infrarouge FoodScan™ FOSS et le
modèle de calibrage ANN (Artificial Neural
Network) de FOSS.
EN ISO 12099:2009 Lignes directrices
pour l'application de la spectroscopie dans le
proche infrarouge aux analyses de produits
agricoles.
prEN 15948 : Calibrage ANN pour
déterminer la teneur en protéines et en humidité
des grains de blé et d'orge par transmittance
proche infrarouge.
Figure 3 : Comparaison des valeurs
prédites aux valeurs de référence pour la
détermination de l'amylose dans le riz
* basé sur une présentation faite au congrès
ACHEMA 2009
Références :
[1]
Delwiche et al., Cereal Chem. 72(2):182187, 1995
[2]
Fitzgerald et al, Cereal Chem. 86(5):492498, 2009

par Jürgen Möller, FOSS, [email protected]
Figure 4 : Résultats d'essais comparatifs
interlaboratoires pour la détermination de
la teneur en amylose dans le riz
13
Le bon mélange
La teneur exacte en matière grasse est
une valeur essentielle pour optimiser
l'utilisation de la matière première et pour
donner aux viandes hachées la saveur et
la texture requises.
Standardiser la matière grasse
Grâce aux progrès de la technologie analytique, la standardisation de la matière grasse, qui
est essentielle pour la production des viandes hachées, devient de plus en plus accessible.
La standardisation de la matière grasse n'est pas
un concept nouveau. Mais avec des avantages
tels que la diminution de la consommation de
la matière première, une plus grande régularité
du produit, et des coûts d’analyse réduits, elle
n'a jamais été aussi importante ou rentable
lorsqu'elle est très précise.
Poul Erik Simonsen, responsable du
segment viande pour FOSS : « Si vous obtenez
exactement la teneur en matière grasse ciblée
à chaque lot, votre marge sera améliorée
en amont par la réduction des coûts et par
l'amélioration de la valeur en aval ».
Les avantages de la standardisation apportés
par des analyses rapides et fiables sont constatés
par de nombreuses entreprises, telle que l'usine
finlandaise du groupe Saarioinen spécialiste
des produits carnés. Un système d'analyse
proche infrarouge sert à déterminer la teneur
en matière grasse et à appliquer les normes de
qualité strictes de l'entreprise. D'après Heimo
Viitamäki, directeur de la production, un tel
investissement est réellement justifié. « Nous
avons amélioré la régularité qualitative de
la production et ce système est d'autant plus
satisfaisant qu'il a presque rendu obsolète toute
discussion sur la teneur en matière grasse avec
14
les clients internes et externes », explique t-il.
La standardisation de la matière grasse
accessible
Certains termes que vous pouvez rencontrer
dans le domaine des analyses de routine (telles
que calibrage, spectre proche infrarouge,
analyse continue en ligne) peuvent vous donner
l'impression que la technologie analytique est
une option complexe, mais en réalité cette
technicité est la fondation nécessaire à une
grande facilité d'utilisation à long terme. De
plus, le domaine propose constamment de
nouveaux développements.
Les analyses peuvent maintenant être
réalisées par un technicien, directement sur
la ligne de production. Avec un analyseur
comme le FoodScan™ de FOSS, il suffit
de toucher un symbole sur l'écran pour
configurer une analyse, charger un échantillon
directement depuis la ligne, et en une minute
environ, les résultats sont affichés.
La
fourniture de systèmes à calibrages intégrés
facilite la configuration des instruments dont
l'installation est « plug & play » dans la plupart
des cas. Les analyseurs peuvent être intégrés
à la production et permettent de contrôler tous
les produits, y compris les produits carnés
surgelés et en boite, avec détection simultanée
de corps étranger.
En outre, comme dans d'autres aspects
de notre vie, le logiciel avec connexion
internet apporte un degré supplémentaire de
convivialité, comme l'a découvert Devault
Foods, Pennsylvanie, USA. Un analyseur
NIR FoodScan™ FOSS est utilisé pour assurer
le contrôle qualité sur la ligne de production.
Une liaison interne de type internet assure la
transmission des résultats à la salle de contrôle.
Amy Roth, responsable qualité, déclare : « C'est
très pratique de pouvoir consulter les résultats
des analyses en direct pendant la fabrication.
Si le président de l'entreprise souhaite voir
les pourcentages de matière grasse, nous
pouvons les télécharger directement sur son
ordinateur ».
Pour en savoir plus www.foss.fr/meat
Poul Erik Simonsen, responsable marché,
FOSS, [email protected]
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Standardisation de la viande
hachée Solutions FOSS
FoodScan™
FoodScan™ s'intègre à la ligne de production. Il analyse un échantillon de 180-200 g. en 50
secondes. En fonction des résultats obtenus, vous pouvez décider si des corrections doivent être
apportées. Le FoodScan peut également servir à contrôler les produits finis.
Paramètres :
Matière grasse, protéine, humidité, collagène, sel
ProFoss™
Installé en ligne, ProFoss™ fournit des résultats en temps réel et en continu en scannant la
surface de la viande hachée sortant du premier
hachoir. Selon les résultats, l'opérateur peut
procéder à une optimisation du contenu du lot.
Cette solution semi-automatique est peu encombrante. Elle répond aux besoins de toutes
les catégories de produits à base de viande hachée.
Paramètres :
Matière grasse (protéine et humidité)
MeatMaster™
Utilisant la technologie des rayons X,
MeatMaster™ fournit des résultats en temps
réel et en continu, permettant de scanner 100%
de la production en ligne. La solution peut
scanner tous les types de viande crue (fraîche
ou congelée). La standardisation automatique
d'un lot est possible. Pour les moyennes et
grandes entreprises, le MeatMaster est la solution optimale pour la production de produits à
base de viande hachée.
Paramètres :
Matière grasse, poids,
corps étrangers (métal, os)

par Richard Mills ([email protected]), FOSS
Enquête des lecteurs « In Focus » 2009
Nous remercions vivement tous nos lecteurs
pour leur remarquable participation à notre
récente enquête. Vos opinions serviront à
déterminer l'orientation du magazine qui sera
davantage centré sur les actualités produits et
contiendra encore plus d'articles sur les applications pratiques de la technologie analytique.
La rédaction est toujours heureuse de recevoir
vos commentaires.
[email protected]

In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
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analytique.
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15
Analyseur conçu pour le
contrôle qualité de
l’alimentation animale
Société danoise spécialisée dans l’alimentation
animale optimise son contrôle qualité en
adoptant une analyse proche infrarouge
conviviale avec assistance par internet.
Aarhusegnens Andel fabrique une gamme
d'aliments pour le bétail dans cinq usines, dont
la plus récente est installée au Danemark. Cette
entreprise innovante s'adapte rapidement aux
demandes du marché, ce qui lui permet de bien
résister aux conditions difficiles actuelles. Par
exemple, elle a développé un nouveau produit
conçu pour améliorer la digestion des porcelets
qui a été reconnu comme la plus importante
nouveauté en nutrition animale du salon
Agromek 2009. Aarhusegnens Andel fournit
également de l'orge malté écologique pour
répondre à la demande croissante de plusieurs
brasseries.
Toutes les analyses sont réalisées au siège
de l'entreprise au Danemark, y compris celles
sur les matières premières. Lise Andersen,
directrice du laboratoire, explique l'approche
qualité définie par l'entreprise. Grâce à la
technologie proche infrarouge (NIR), elle
a pu être simplifiée, pour apporter une plus
grande flexibilité grâce à une nouvelle solution
d'analyse pour l’alimentation animale.
« Le plus grand challenge est de disposer d'un
système NIR précis et optimal », affirme t-elle.
« Nous voulons avoir la certitude que notre
production évolue correctement pour atteindre
les objectifs que nous avons fixés. Les résultats
sont normalement corrects, mais si quelque
chose ne correspond pas à nos prévisions, nous
devons comprendre pourquoi ».
Pour répondre à cette nécessité, le
laboratoire a récemment acquis un analyseur
InfraXact™ NIR FOSS. Il sert principalement
à contrôler les produits finis et dans certains cas
des échantillons prélevés pendant un process.
La majeure partie des analyses concerne des
mélanges en granulés et occasionnellement
des échantillons moulus. Par exemple, certains
mélanges pour cochons contenant des colorants
identificateurs qui doivent être moulus. De
même, les concentrés et tous les ingrédients
tels que la luzerne en granulés, le soya et le
maïs sont moulus.
Avantages pour l'entreprise
Les résultats des analyses NIR peuvent être
utilisés comme preuves en cas de litige et
comme justifications pour les clients. Le
responsable qualité utilise ces données pour
effectuer ses vérifications et répondre aux
questions, imprimer les résultats selon les
besoins, et si nécessaire prélever et analyser un
échantillon d'un process en cours.
La gestion des ingrédients, la rapidité et la
fiabilité des analyses offrent un remarquable
potentiel de rentabilité, notamment avec
l’association d’un logiciel d'optimisation
avancé.
Choisir le type de NIR approprié
Les fusions et les acquisitions sont de plus en
plus courantes dans le secteur de l’alimentation
animale, en particulier entre exploitants
agricoles qui fusionnent et gèrent ensemble
leurs activités. Aarhusegnens Andel applique
également cette stratégie basée sur l'économie
d'échelle. « Par exemple, nous achetons des
chargements complets de soya en provenance
directe d'Amérique du Sud » déclare Lise
Andersen.
Pour supporter des activités dynamiques
et étendues, le laboratoire doit être rapide et
très réactif. Il est particulièrement important
de pouvoir analyser avec précision les
conséquences d'une modification apportée à
une recette.
16
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Après analyse des ingrédients, le logiciel
d'optimisation prend le relais et régule tous les
mélanges.
« Par exemple, nous pouvons analyser
des matières premières connues pour leur
variabilité potentielle, comme la farine de
soja brute, et dont le prix justifie ce type de
contrôles » explique Lise Andersen. « Si
les résultats d'analyse indiquent une teneur
protéinique supérieure de 1% au lot précédent,
nous entrons cette information dans le système
et le logiciel effectue la correction appropriée.
Nous pouvons ensuite vérifier à nouveau que
la teneur de cet ingrédient est conforme à
nos tolérances. Je pense que ces opérations
génèrent des réductions de coûts, mais nous ne
les avons pas encore évaluées ».
Des opérations agiles grâce au progiciel
de réseau Remote INternet Analysis
(RINA)
Depuis son installation au laboratoire,
l'analyseur InfraXact a fait bonne impression.
« Nous aimons son esthétique et il fonctionne
bien », déclare Lise Andersen. « Nous
pouvons saisir dans le logiciel les données
d'identification de notre laboratoire. Au fil
des utilisations, nous apprenons et nous
découvrons de nouvelles possibilités ». Jusqu'à
présent, l'instrument a seulement été utilisé
dans sa configuration initiale. Mais le personnel
du laboratoire découvre constamment de
nouvelles possibilités, telles que la saisie
des données de chimie par voie humide. Les
résultats d'ensemble sont bons, même si les
calibrages des cendres et de l'amidon doivent
Aarhusegnens
Andel
fournit
aux
exploitants agricoles danois du maïs,
des aliments pour animaux, des engrais,
des vitamines et des minéraux. Ses
cinq usines sont spécialisées dans les
mélanges d'aliments, de minéraux et de
concentrés. L'une d'entre elles traite plus
particulièrement les produits écologiques.
Le siège principal est à Galten, avec les
laboratoires.
www.aarhusegnens.dk
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
être mis à jour avec les données spécifiques du
laboratoire.
La mise à jour des calibrages est une nécessité
normale pour les producteurs d'aliments pour
animaux qui souhaitent utiliser une solution
d'analyse NIR. Elle a été effectivement prise en
compte lorsque Aarhusegnens Andel a pris la
décision d'actualiser son système d'analyse NIR
et d'installer un InfraXact. L'analyseur fourni
fait partie de la « Total Feed Solution » qui
inclut une assistance intégrale pour l'utilisation
de l'instrument et la mise à jour des calibrages.
Lise Andersen : « Nous avons choisi FOSS
pour son savoir-faire technique, et parce qu'ils
disposent d'un personnel d'assistance plus
nombreux pour nous aider. Donc si un jour
quelqu'un de l'organisation FOSS n'est pas
disponible, nous avons la certitude qu'une
autre personne compétente pourra nous aider.
Le niveau de compétence et la puissance du
service disponibles sont
importants
pour nous ».
L'assistance peut être fournie en ligne
par un centre à distance grâce à un progiciel
révolutionnaire, le Remote INternet Analysis
(RINA). Les experts NIR du centre peuvent
accéder à l'instrument et actualiser les
calibrages, laissant le laboratoire libre de
travailler et sans qu'un spécialiste de la
technologie analytique NIR intervienne
sur place. La tranquillité d'esprit est un des
principaux avantages que procure le progiciel
RINA. Lise Andersen explique comment ce
système peut rapidement produire de nouveaux
calibrages lorsque, par exemple, des recettes
d'aliments doivent intégrer de nouveaux
Analyses NIR avec RINA
Remote INternet Analysis (RINA) est un
progiciel de réseau qui permet à un spécialiste de configurer, gérer et contrôler facilement et avec précision des instruments NIR
installés sur des sites distants.
RINA procure aux utilisateurs de solutions NIR une grande tranquillité d'esprit.
Ils disposent d'une solution sur mesure sous
surveillance permanente. Au lieu d'attendre
deux jours l'arrivée d'un expert, les interventions instantanées par RINA constituent un
avantage évident.
ingrédients. « Nous apprécions beaucoup cette
capacité de modification rapide des calibrages.
Ensuite, je peux m'assoir au bureau et consulter
les résultats à partir d'un autre ordinateur. Cette
souplesse d'utilisation est fantastique ». En
outre, les calibrages sont très fiables. « Nous
avons constaté à quel point ils sont précis »,
ajoute Lise Andersen. « Dans le passé, nous
ne pouvions pas faire autant confiance aux
calibrages, ni les modifier aussi souplement
pour chaque opération ».
Il faut aussi
compter avec un autre avantage des calibrages
InfraXact. Ils sont basés sur le modèle ANN
(Artificial Neural Network) de FOSS. Cette
technique consolide une vaste quantité de
données provenant de milliers d'échantillons.
Par conséquent, lorsque par exemple vous
avez besoin de connaître la teneur en protéine
d'un lot de soja, vous avez la certitude que les
mesures obtenues sont basées sur un groupe
de données représentatives. « Nous l'avons
beaucoup utilisé et son utilisation des réseaux
neuronaux (ANN) lui confère une robustesse et
une fiabilité certaines », conclut Lise Andersen.
« Après comparaison à notre ancien système
NIR, nous avons constaté qu'il gère beaucoup
mieux les recettes complexes ».
Pour en savoir plus www.foss.fr/infraxact

par Christian Tollebäck ([email protected]) et
Richard Mills ([email protected]), FOSS
Total Feed Solution
• FOSS propose « Total Feed Solution »,
une offre NIR complète intégrant une
assistance totale, qui permet aux utilisateurs de se concentrer sur leurs activités
sans avoir à se préoccuper des analyses
NIR. Total Feed Solution réunit :
• Analyseur NIR InfraXact™
• Progiciel de communication en réseau
RINA
• Calibrages ANN, avec actualisation
continue, assistance par RINA
• Assistance matérielle, et surveillance par
RINA
• Maintenance et assistance technique
• En option, l'assistance externe pour laboratoire, avec validation et développement
de calibrages.
Pour en savoir plus www.foss.fr/rina
17
Analyses de routine par
technologie infrarouge
pour une rentabilité
assureé
La cave de vinification Torrent Bay basée en NouvelleZélande a choisi d'investir dans un analyseur infrarouge
par transformée de Fourier (IRTF), pour réaliser toutes
ses tests de routine et réduire ainsi ses dépenses. Susan
van der Pol, vinificateur adjoint, explique le processus de
décision et les réductions de coûts possibles.
Torrent Bay Vintners Ltd est une co-entreprise
de vinification récemment créée à proximité
de Motueka, en Nouvelle-Zélande. Torrent
Bay Vintners a produit son premier millésime
en 2008, avec près de 400 tonnes de raisins.
En 2009, l'objectif de production est fixé à 800
tonnes.
Même si nous disposons de notre propre
laboratoire, nous avons encore besoin d'un
laboratoire externe pour analyser la plupart de
nos produits finis. Malgré des résultats plus
que satisfaisants, ce système implique des
charges constantes ainsi que des inconvénients
en termes d'efficacité et de durabilité.
Nous souhaitions augmenter la capacité de
notre laboratoire pour prendre en charge ces
opérations, supporter notre croissance, réduire
les coûts d'externalisation, et potentiellement
offrir nos services sur le marché local. Un
tel projet exigeait des investissements dans
plusieurs domaines clés.
En particulier,
nous avions besoin d'analyser la teneur en
alcool, l'acidité volatile, les sucres résiduels et
obtenir des résultats fiables avec un niveau de
répétabilité suffisant. Nous avons évalué trois
options :
• La chimie par voie humide traditionnelle
• La nouvelle technologie infrarouge
• Continuer l'externalisation
La chimie par voie humide traditionnelle
s'appuie sur diverses méthodes, incluant
la mesure de l'alcool par ébulliométrie
et distillation, la mesure de la densité et
de l'acidité volatile en alambic Cash ou
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Markham et des sucres résiduels par analyse
enzymatique. Ces procédures représentaient
une augmentation du budget de 43.000 NZD.
Cela nous aurait permis d'opérer en conformité
avec les exigences de la New Zealand Food
Safety Authority, le régulateur national, de
l'HACCEP, et des protocoles de vinification
durables.
Ce chiffre n'inclut pas les coûts de réalisation
des analyses, avec la main d'œuvre, les délais,
les consommables (voir le tableau 1). Par
exemple, une seule analyse de l'acidité volatile
nécessite 60 à 90 minutes par échantillon.
Compte tenu des tonnages prévus, de la
croissance des opérations d'analyse et de leur
durée d'exécution, nous aurions eu besoin
d'embaucher une personne pendant la période
de vinification ou même un assistant de
laboratoire à plein temps.
Nous connaissions la technologie infrarouge
pour avoir vu des unités FOSS dans d'autres
entreprises viticoles du pays. Nous étions en
particulier intéressés par le nouvel analyseur
OenoFoss™ capable d'analyser tous les types
d'échantillons, depuis le jus jusqu'au produit
fini en passant par la fermentation du moût.
C'est un investissement conséquent, mais il
offre des avantages importants par rapport à la
chimie traditionnelle, tels que l'absence totale
de consommables à chaque analyse.
Il élimine aussi les risques associés aux
réactifs et solvants dangereux en laboratoire, ce
qui est excellent du point de vue de l'HACCEP
et de la durabilité, sans compter la réduction de
coûts périodiques. Les interventions requises
pour le fonctionnement de l'instrument sont
minimales. Les résultats sont disponibles
en deux minutes, ce qui est nettement plus
rapide que les méthodes traditionnelles. La
simplicité du fonctionnement implique en
outre des besoins en formation réduits.
Finalement, nous avons été impressionnés
par la répétabilité des résultats.
Une
démonstration sur place de l'unité OenoFoss
a donné d'excellents résultats par rapport aux
méthodes traditionnelles. L'unité OenoFoss
était plus régulière.
L'externalisation était plus économique
à court terme, mais il était facile de prévoir
une augmentation (tableau 1), et avec
l'escalade du coût des transports, la rentabilité
devenait très incertaine à long terme.
D'après nos estimations, après deux années
d'externalisation, les charges accumulées
seraient supérieures au coût d'investissement
d'une unité OenoFoss. Comme nos clients,
nous sommes également sensibles à l'empreinte
carbone de nos activités.
D'un point de vue pratique, certains
échantillons doivent être analysés le même
jour ou en 24 heures pour avoir des résultats
fiables et précis, ou pour préserver l'intégrité
de l'échantillon. Cette contrainte réduit à trois
jours les envois d'échantillons pour éviter
qu'ils ne séjournent dans un dépôt pendant le
week-end. L'externalisation a pour avantage
de ne pas nécessiter de ressources internes.
Un investissement justifié
Devant de telles constatations, il n'est pas
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Chimie par voie humide
Analyse proche infrarouge
rapide (OenoFoss™)
Externalisation
(infrastructure)
Équipement requis
VerrerieSpectrophotomètre
Pipettes, kits, etc
Unité d'analyse. Pipettes.
Ordinateur portable.
Aucune
Disponibilité des résultats
Exemple 60 à 90 minutes pour
l'acidité volatile
Deux minutes
8 à 24 heures ou plus,
selon la livraison
Échantillon requis par
analyse
375 ml
5 ml
375 ml
Coût par analyse (incluant
alcool, acidité volatile,
acide malique, pH, acide
tannique, sucres résiduels)
132 NZD
(main d'œuvre incluse à 16 NZD
de l'heure)
1,60 NZD
(main d'œuvre incluse à 16 NZD
de l'heure)
160 NZD
(transport inclus)
Coûts après une année
(180 analyses par an),
frais d'exploitation inclus.
23.760 NZD
288 NZD
28.800 NZD
Tableau 1, Comparaison des coûts, 1 NZD : environ 0,45 € ou 0,64 USD
OenoFoss™ en action. Quelques gouttes d'échantillon suffisent.
difficile de comprendre pourquoi nous
avons choisi l'analyseur OenoFoss. Il offre
une meilleure rentabilité à long terme, ainsi
que des avantages clairs en termes de santé,
de sécurité et de réduction d'exposition du
personnel à des risques chimiques.
L'unité OenoFoss est maintenant installée
et nous sommes impatients de démarrer
le prochain millésime. Évidemment, cet
instrument offre bien d'autres avantages que
les seuls considérations financières décrites ici.
Le simple fait que nous pouvons maintenant
analyser librement nos échantillons autant de
fois que nécessaire sera une aide précieuse
pour obtenir les meilleures décisions et
In Focus, Vol. 33. No 2. 2009
Torrent Bay Vintners Ltd est une coentreprise de vinification récemment implantée à proximité de Motueka, en Nouvelle-Zélande. Elle a été formée par deux
exploitations viticoles familiales, Anchorage Wines www.anchoragewines.co.nz et
Kahurangi Estate, www.kahurangiwine.
com. Une grande partie des locaux a été
spécialement construite pour Torrent Bay,
autorisant un traitement efficace et rapide
des raisins rouges et blancs, avec un débit maximal de 25 tonnes par heure. Le
contrôle qualité est la clé de voûte d'une
production viticole qui inclura les crus renommés des exploitants fondateurs, ainsi
que la production des viticulteurs locaux
souhaitant tirer parti du savoir-faire et des
services de pointe offerts. Torrent Bay est
opérationnel depuis mars 2008.
atteindre régulièrement nos objectifs de
qualité.

par Susan van der Pol, Torrent Bay Vintners
Ltd
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P/N 1026362, Issue FR, Nov. 2009
FOSS Analytical A/S