EAST HARTFORD, CONNECTICUT — Le gluten est une protéine présente dans le blé, le seigle, l’orge ainsi que dans leurs variétés hybrides et leurs dérivés. En boulangerie, le gluten est l’agent liant de la farine qui empêche les produits de boulangerie de s’effriter. Le sans gluten, autrefois considéré comme une mode passagère, se généralise aujourd’hui : plus de 15 % des foyers nord-américains consomment des aliments sans gluten. En conséquence, le marché des aliments sans gluten a doublé au cours des cinq dernières années et est désormais estimé à environ 5,5 milliards de dollars.
Pour répondre à cette demande croissante, Bakery On Main, une boulangerie industrielle spécialisée dans les produits sans gluten, devait augmenter considérablement sa capacité de production. « Nous fonctionnions à 100 % de notre capacité. Notre équipement de manutention en vrac, composé principalement de tapis roulants inclinés, était inefficace et nécessitait beaucoup de main-d’œuvre », explique Michael Smulders, propriétaire de Bakery On Main. « Il s’agissait également d’un système ouvert, ce qui exposait les ingrédients à l’air ambiant. »
Après avoir étudié différentes solutions pour moderniser l’équipement existant, qui se sont toutes révélées insatisfaisantes, M. Smulders a décidé de construire une toute nouvelle usine dotée d’un système intégré de manutention en vrac spécialement conçu pour les produits de boulangerie sans gluten. Il a confié la conception globale à un bureau d’études indépendant. Cette société a travaillé en étroite collaboration avec la division d’ingénierie de projet de Flexicon Corporation, à Bethlehem, en Pennsylvanie, afin de créer un système entièrement intégré basé sur le système de convoyeur à câble tubulaire (TCC)FLEXI-DISC® de l’entreprise.
Principe de fonctionnement d'un convoyeur à câble tubulaire
Au sein du système TCC, une série de disques en polymère à faible frottement, fixés à un câble en acier inoxydable, font glisser en douceur les matériaux en vrac à travers des tubes lisses en acier inoxydable. Grâce à son transport en douceur et à son fonctionnement étanche à la poussière, le système TCC est parfaitement adapté au transfert de produits alimentaires fragiles et sensibles à la contamination.
Les tubes en acier inoxydable peuvent être positionnés horizontalement, verticalement ou selon n'importe quel angle. Le système étant modulaire, des entrées et des sorties peuvent être ajoutées selon les besoins pour contrôler le débit de matière. Le système peut également être rallongé ou raccourci pour s'adapter à l'espace disponible.
Quelle que soit la configuration, les disques en polymère à faible frottement et le câble sont entraînés par une roue rotative située à une extrémité du circuit, et maintenus en tension par une roue à l'autre extrémité.
Deux systèmes intégrés permettent de produire du granola et des flocons d'avoine
Bakery On Main propose cinq saveurs de granola sans gluten, notamment « Cranberry Orange Cashew » et « Rainforest Banana Nut ». La boulangerie propose également six saveurs de flocons d'avoine instantanés, dont « Blueberry Scone » et « Maple Walnut Muffin ».
Le nouveau bâtiment s'étend sur 110 000 pieds carrés (10 200 m²) et dispose de plafonds de 20 pieds (6,1 m) de hauteur. Le granola et les flocons d'avoine nécessitant chacun un processus de production différent, Bakery On Main exploite deux systèmes distincts de manutention en vrac de la marque Flexicon au sein de ce nouveau bâtiment.
L'intégration des systèmes permet une production entièrement automatisée de granola
Le système de manutention du granola comprend deux circuits FLEXI-DISC TCC, une station de déchargement de caissesTIP-TITE®, une remplisseuse de sacs en vrac TWIN-CENTERPOST™ et deux déchargeurs de sacs en vracBULK-OUT ®.
Les principaux ingrédients du granola sont déchargés d’une extrudeuse dans la remplisseuse de sacs en vrac, équipée d’un joint gonflable ainsi que d’un capteur et d’un indicateur de niveau haut. Des montants d’extension réglables permettent d’accueillir des sacs en vrac pouvant atteindre 91 pouces (2 300 mm) de hauteur lorsqu’ils sont pleins — ce qui est nécessaire car les matériaux à faible densité, tels que ceux utilisés pour produire du granola, occupent plus d’espace par livre/kilogramme.
Les sacs palettisés sont ensuite transportés par chariot élévateur vers un système double de déchargement de sacs en vrac, composé de deux déchargeurs identiques de la sérieBULK-OUT® BFC, chacun doté d’une poutre en I en porte-à-faux, d’un palan électrique et d’un chariot pour le chargement et le déchargement des sacs en vrac.
À partir de chaque déchargeur de sacs en vrac, les principaux ingrédients du granola s’écoulent sur un alimentateur vibrant, puis passent par une vanne de déversement réglable pour atteindre un adaptateur d’entrée non dosé, relié à un convoyeur tubulaire à câbles de 6 pouces (150 mm) de diamètre et de 102 pieds (30,6 m) de long, comportant une section verticale et deux sections horizontales. La vanne de déversement est programmée pour ajuster le débit d’alimentation en fonction de la densité apparente du produit.
Les deux déchargeurs reposent sur des cellules de pesage qui mesurent la perte de poids et signalent aux alimentateurs vibrants de s’arrêter lorsqu’un poids préprogrammé a été transféré du déchargeur vers un mélangeur acheté séparément par Bakery On Main.
Les ingrédients mineurs sont déposés manuellement dans une petite trémie en raison de la nécessité d’une plus grande précision, puis introduits dans le TCC via un adaptateur d’entrée dosé. Les ingrédients mélangés sont ensuite déchargés du TCC par un adaptateur de décharge en ligne à débit total et acheminés vers le mélangeur.
Une fois soigneusement mélangés, les ingrédients sont acheminés vers un four, qui dépose le produit cuit sur un tapis roulant. Le granola cuit est ensuite déchargé dans la trémie tampon d’un alimentateur vibrant qui achemine le produit vers un adaptateur d’entrée non dosé d’un TCC de 4 pouces (100 mm) de diamètre et de 173 pieds (52 m) de long.
Le TCC décharge le produit fini par des vannes de décharge tubulaires en ligne vers deux machines d’emballage équipées de capteurs de niveau qui signalent à un automate programmable (PLC) de maintenir les niveaux de remplissage de la trémie tampon en démarrant et en arrêtant le convoyeur. Tout excédent de granola est évacué par l’adaptateur de décharge à roue motrice du système vers des caisses ouvertes, qui sont transportées par chariot élévateur à fourche vers un vide-caisses FlexiconTIP-TITE® positionné à l’extrémité d’entrée du TCC. Les caisses sont soulevées hydrauliquement pour créer un joint étanche à la poussière contre une hotte de déchargement, qui est ensuite pivotée pour s’emboîter avec un adaptateur d’entrée non dosé et muni d’un joint d’étanchéité du convoyeur, afin de acheminer à nouveau le produit vers les machines d’emballage.
Le processus de fabrication des flocons d'avoine est également entièrement automatisé
Le processus de fabrication des flocons d’avoine est également entièrement automatisé, bien qu’il ne nécessite ni cuisson ni ajout d’ingrédients secondaires. Livrés dans des sacs en vrac de 2 000 lb (907 kg), tous les ingrédients sont déversés à l’aide d’un déchargeur de sacs en vracBULK-OUT® de la série BFC, équipé d’un palan électrique et d’un chariot pouvant accueillir des sacs mesurant jusqu’à 63 in. (1 600 mm) de hauteur.
Le contenu est déversé sur un alimentateur vibrant qui l’achemine vers un adaptateur d’entrée non dosé d’un circuit TCC de 4 pouces (100 mm) de diamètre et 36 pieds (11 m) de long, lequel décharge à son tour, via un adaptateur de décharge en ligne à débit maximal, dans un autre mélangeur acheté séparément. Les ingrédients mélangés sont ensuite acheminés par vis sans fin vers une machine de conditionnement.
Un deuxième circuit TCC de 4 pouces (100 mm) de diamètre et de 28 pieds (8,4 m) de long, alimenté par un vide-caisses TIP-TITE, une trémie et un alimentateur vibrant, alimente une deuxième machine de conditionnement.
Une étroite collaboration avec un bureau d'études a permis de surmonter les obstacles
Tout au long de la conception, de l’ingénierie et de l’installation de ce système entièrement automatisé et intégré, une équipe d’ingénieurs de la division d’ingénierie de projet de Flexicon a travaillé en étroite collaboration avec le bureau d’études indépendant mandaté par Bakery On Main pour prendre en charge la conception globale. « Les collaborateurs de Flexicon faisaient preuve d’un grand souci du détail », explique M. Smulders. « Ils disposaient de toutes les ressources techniques nécessaires pour adapter le système à nos besoins précis, notamment en suspendant au plafond tous les équipements, à l’exception des remplisseuses et des déchargeuses, afin de réduire au minimum notre encombrement. Ils se sont montrés réactifs et très faciles à côtoyer. »
« La nouvelle installation nous offre la capacité accrue dont nous avons besoin sans augmenter nos besoins en main-d’œuvre », explique M. Smulders. « La production d’un lot prend désormais moins de temps. Les nouveaux systèmes réduisent les dommages causés aux ingrédients et sont beaucoup moins pénibles pour les employés. De plus, comme les nouveaux systèmes sont fermés, les ingrédients sont beaucoup moins exposés à l’air ambiant. »
M. Smulders prévoit un besoin de capacité supplémentaire à mesure que le marché des aliments sans gluten continue de croître. « Grâce aux lignes de production et à l’équipe que nous avons constituées, nous ne prévoyons aucun problème pour répondre à la demande future », ajoute-t-il.