Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Sébastien ROUSTEL : Professeur à l’École nationale des industries laitières et des biotechnologies de Poligny
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Lire l’articleINTRODUCTION
A l’heure où les produits alimentaires sont de plus en plus souvent présentés aux consommateurs prétranchés afin d’en faciliter l’utilisation, la maîtrise des opérations de tranchage et de découpage reste une problématique délicate pour de nombreux produits : produits mous, moelleux, collants, friables ou hétérogènes. Pour répondre à cette problématique, de nouvelles techniques de découpe se développent dans un univers, où le couteau reste l’outil le plus courant.
Si presque tous les secteurs de l’industrie agroalimentaire mettent en œuvre des opérations de découpe, il existe une très grande hétérogénéité dans l’usage et la fonction remplis par ces opérations. L’industrie de la viande (où l’essentiel de la valeur ajoutée relève d’opérations de découpage) et celle des produits laitiers (qui nécessitent des découpages très différents compte tenu des textures et des formes variées des produits) restent les secteurs qui utilisent le plus les outils de découpe.
Dans cet article, seul le découpage qui conduit à une réduction dimensionnelle dont on contrôle la géométrie et le poids du produit fini sera abordé. Le broyage dont l’objectif est également de faire de la réduction dimensionnelle, mais à l’échelle des petites dimensions avec des trajectoires de rupture non maîtrisées, de même que le hachage et le râpage qui conduisent également à la création d’objets de petite taille dont on maîtrise plus ou moins la géométrie ne seront pas traités.
La première partie de cet article résume les notions importantes, nécessaires pour aborder le fonctionnement des équipements de découpe les plus utilisés dans l’industrie agroalimentaire. La deuxième partie détaille différents outils et techniques : les lames et scies, les ultrasons et les jets d’eau hyperbares et présente quelques applications de ces technologies de découpe.
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Importance et diversité de la découpe dans l’industrie agroalimentaire
En anglais
6. Découpe par jet hyperbare
C’est à la fin des années 1960, aux États-Unis (industrie de l’aéronautique), qu’a été mise en évidence la possibilité de concentrer une grande quantité d’énergie dans un filet d’eau de très faible diamètre à travers un orifice calibré et convenablement profilé. De fait, cette technique s’avérait être un nouveau procédé d’usinage des matériaux par enlèvement très réduit en raison de la localisation extrême de l’application de l’énergie. Tout naturellement, ce procédé était amené à apporter une solution originale pour l’ensemble des problèmes de contournage ou de découpe dans l’industrie. Dans l’industrie agroalimentaire, le transfert de technologie a commencé dans les années 1980. L’utilisation de cette technologie est encore un peu marginale, mais son développement progresse de façon régulière. Le premier brevet dans ce secteur d’activité date de 1968 : abattage/découpe de poulets.
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Définition
Technologie de substitution ou technologie parallèle à d’autres nouvelles technologies de découpe automatisées, le découpage au jet d’eau hyperbare est une opération appartenant aux opérations unitaires de réduction dimensionnelle, qui :
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se fait à l’aide d’un outil : un jet d’eau à très grande vitesse ;
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permet de diviser les matériaux solides selon une géométrie précise afin d’obtenir des morceaux de taille réduite ou de séparer les parties différentes, afin de répondre aux contraintes de fabrication et de marché.
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Principe de fonctionnement de la découpe par jet d’eau hyperbare
La découpe au jet d’eau hyperbare repose sur l’utilisation de la pression et du débit comme vecteur d’énergie. L’eau est projetée à très grande vitesse (600 à 1 000 m/s), à des débits allant de 1 à 15 litres par minute (selon le nombre de têtes), sous forme d’un filet d’eau continu de faible diamètre (0,08 à 0,5 mm), sur l’aliment à découper. Le filet d’eau est obtenu par passage du fluide de découpe dans une buse (figure 12), dont la configuration varie selon le type de fluide. Le débit...
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Découpe par jet hyperbare
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MERLE (C.) - Les nouvelles technologies de la découpe automatique des aliments, jets d’eau, ultrasons, - ENSIA Dept Génie Industriel Alimentaire, Actes du Colloque organisé par CINTECH AA inc – Montréal Québec – 28 mars 1996.
-
(2) - Digital Control - La découpe par jet d’eau haute pression. - Édition avril 1999.
-
(3) - Urschel - Comment découper les produits alimentaires. - Catalogues 2000.
-
(4) - * -
Kentmaster (UK) : fabricant de machines à lames et scies.
Mado Sarl : fabricant de machines à lames et scies.
Alpma France : fabricant de diverses machines à trancher.
FDM : fabricant de machines à lames et scies.
Weber International : lignes de tranchage industrielles.
Hajek-Adeco Sarl : fabricant de machines de découpe pour fromages.
Grote : fabricant de machines à lames effilées www.grotecompany.com
Mecamatic : fabricant de machines de découpe par ultrasons.
Digital Control : fabricant de machines de découpe par jet d’eau hyperbare www.digital-control.fr
HAUT DE PAGE2 Estimation du coût d’une installation de découpe selon la technique
Les chiffres donnés ci-dessous le sont à titre indicatif.
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Machines conventionnelles
Compte tenu de la diversité des matériels, il est difficile de donner la moindre estimation pour ce type de technique.
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Machines fonctionnant sur le principe des ultrasons
Investissement : de 23 k€ à 180 k€, selon le nombre de sonotrodes nécessaire et le degré d’automatisation de la ligne.
Consommation électrique : 1 kW pour chaque générateur d’ultrasons et 2 à 5 kW pour le convoyeur.
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