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ÉTUDE DE CAS

Le nouveau procédé de protéines végétales de DST crée des alternatives à la viande optimisées à l’aide de servomoteurs de précision

Un microdosage précis et une surveillance énergétique intégrée sous-tendent une technologie de pointe de remplacement de la viande à haut cisaillement.

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DST développe et produit la nouvelle génération de substituts de viande et de poisson à base de plantes. Sa technologie brevetée innovante est la successeure révolutionnaire des techniques de production existantes, surpassant ces dernières en termes de flexibilité et de scalabilité. L'ajout de multiples ingrédients tels que des protéines, des huiles, des graisses et des arômes pendant son processus de texturation permet à DST de produire des produits à base de plantes révolutionnaires à fibres longues.

Défi
  • La nouvelle solution de transformation des protéines végétales de DST exige des niveaux de précision incroyablement élevés pour le microdosage afin d’assurer la répétabilité, la constance et la qualité.
Solution

Une solution Rockwell Automation a été installée, comprenant :

  • Servomoteurs Allen-Bradley® Kinetix®
  • Unité de surveillance énergétique PowerMonitor™ 5000
  • Automates de sécurité Allen-Bradley® GuardLogix®
  • Variateurs de vitesse Allen-Bradley PowerFlex 527
  • Logiciel de conception Studio 5000®
Résultat
  • Précision à 1 % près
  • Surveillance énergétique de précision, qui réagit aux paramètres de procédé
  • Installation plus rapide, donc mise sur le marché plus rapide

La consommation de produits à base de protéines végétales, y compris ceux formulés comme substituts de viande, connaît une croissance significative. Une partie de cette croissance est attribuable aux bienfaits pour la santé bien documentés, tels que les fibres, les vitamines et les nutriments supplémentaires, mais c'est aussi parce qu'un régime à base de plantes contient moins de calories et de matières grasses.

D'un point de vue sociétal, la consommation d'eau est plus faible et moins de terres sont nécessaires, ce qui augmente l'efficacité. Les émissions de gaz à effet de serre ont également tendance à être plus faibles, ce qui renforce les arguments en faveur du développement durable.

Cependant, malgré tous les avantages d'un régime à base de plantes, il est difficile pour les fabricants de reproduire de près les textures et les saveurs des produits carnés qu'ils remplacent, ce qui, à son tour, ne convainc pas les consommateurs de viande traditionnels de faire le changement.

C'est dans ce domaine que la technologie de structuration néerlandaise (DST) fait la différence, en tant que perturbateur majeur du statu quo.

Basée à Wageningen, aux Pays-Bas, DST a été fondée pour commercialiser des substituts de viande et de poisson à fibres longues de nouvelle génération à base de plantes, en utilisant de nouvelles technologies et techniques de production conçues pour surpasser les processus existants en termes d'aromatisation, de flexibilité et d'évolutivité.

Défi

De nombreuses approches actuellement déployées pour le traitement et la modification des protéines végétales reposent sur d’anciennes technologies d’extrusion à forte intensité thermique qui n’ont pas été développées à l’origine pour ces types d’ingrédients. Par conséquent, de nombreux principaux producteurs de substituts de viande recherchent la prochaine grande percée.

L’extrusion présente plusieurs inconvénients, notamment des fluctuations de qualité dues aux variations de la machine et du paramètre, une consommation d’énergie élevée qui augmente les coûts du produit final, et une dégradation des ingrédients en raison des hautes pressions et températures utilisées. Dans certains cas, des polysaccharides et des antioxydants sont ajoutés pour compenser les changements de saveur.

Pour être compétitives, les nouvelles technologies et leurs produits résultants doivent non seulement créer et présenter des textures et des saveurs qui imitent plus étroitement les produits carnés qu’ils remplacent, mais aussi le faire à un prix/coût qui les rend plus compétitifs.

De plus, pour créer une consistance et une familiarité reproductibles et plus largement acceptables, les processus nécessitent un contrôle et une surveillance exceptionnellement stricts pour garantir que les fluctuations de qualité n’incitent pas les consommateurs à moins se tourner vers les alternatives à base de plantes.

Solution

Le nouveau procédé SHEARTEX de DST est l'innovation que les producteurs alimentaires recherchaient, car il permet d'obtenir des produits dont la texture se rapproche de celle de la viande.

Co-développé avec le spécialiste néerlandais des systèmes de mélangeSobatech, et soutenu par Routeco Netherlands, un distributeur agréé Rockwell Automation partenaire, la technologie SHEARTEX ne se contentera pas d'élargir le marché en termes de texture et de possibilités de remplacement, mais permettra également de réduire les coûts à un niveau comparable à celui des protéines animales actuelles, en partie grâce à une consommation d'énergie trois fois moindre que la cuisson par extrusion à haute humidité (HMEC).

« Grâce à un contrôle précis, SHEARTEX peut créer des produits avec des fibres qui présentent des longueurs et des résistances particulières, afin qu'ils correspondent plus étroitement aux produits carnés spécifiques qu'ils remplacent », explique Julian Lekner, co-fondateur de DST. « De plus, des graisses, des émulsions et d'autres ingrédients humides, ainsi que des ingrédients secs, tels que des arômes et des colorants, peuvent être ajoutés pendant l'étape de transformation afin qu'ils fassent partie intégrante de la protéine texturée, éliminant ainsi les étapes de post-traitement requises dans d'autres méthodes de production. »

« SHEARTEX est un processus continu », explique Clint op den Buijsch, ingénieur commercial chez Routeco Netherlands. « Bien que cela signifie que DST peut créer une alternative à la viande plus réaliste en termes de texture et de saveur, cela nécessite un contrôle très précis du mélange et du microdosage, c'est pourquoi Sobatech et DST ont opté pour une solution pilotée par les servomoteurs Allen-Bradley® Kinetix®. »

Les servomoteurs font partie d'une suite de technologies de commande et de surveillance étroitement intégrées fournies par Routeco, qui comprend une unité de surveillance de l'énergie PowerMonitor™ 5000, des automates de sécurité Allen-Bradley® GuardLogix®, des variateurs de vitesse Allen-Bradley Power-Flex® 527, et le logiciel de conception Studio 5000®.

Résultat

« Notre technologie SHEARTEX produit des protéines de haute qualité, avec des textures allant du saumon au bœuf séché, à raison de 1000 kg par heure, en consommant beaucoup moins d'énergie que les procédés existants », explique Lekner. « Cela signifie non seulement que nous sommes en mesure de proposer une plus grande variété de viandes végétales à tous, mais aussi que le coût de nos produits sera proche de celui des viandes animales actuelles. »

Op den Buijsch ajoute : « Le microdosage des ingrédients dans le processus continu ne peut être réalisé qu'avec des servomoteurs, car il est crucial de maintenir le poids de tare de la trémie de dosage aussi bas que possible. Les trémies de dosage à commande par servomoteur doivent atteindre une précision de dosage à 1 % lors de la distribution de micro-poudres coûteuses et à forte saveur. »

« Un autre aspect critique du procédé DST est la quantité d'énergie mécanique appliquée pour obtenir la texture souhaitée », explique Geneviève Lekner, directrice générale de Sobatech, « et cette valeur énergétique est corrélée à la qualité du produit final. Les solutions de surveillance de l'énergie de Rockwell sont particulièrement adaptées à la capture et à l'analyse de ces données critiques, fournissant des informations précieuses qui permettent d'optimiser et de contrôler les processus de production. »

En regardant la situation dans son ensemble, la solution étroitement intégrée de Rockwell aide également Sobatech à réduire son délai de commercialisation. La réduction du câblage grâce à la topologie de réseau DLR (Device Level Ring) et la fonctionnalité Safe Torque Off intégrée aux variateurs PowerFlex, permet une phase d'installation plus rapide, économisant jusqu'à 50 % du temps total.

Publié 2 avril 2025

Sujets: Optimize Production Integrated Architecture Solutions Procédé Production Automation Automatisation et commande industrielles Production Operations Management Agroalimentaire Variateurs Surveillance énergétique Commande de moteurs
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