BRICE

Solutions pour réduire la casse et la fêle
des produits de biscuiterie

La conférence finale du projet régional BRICE (BRIs des biscottes, crackers et biscuits – Contexte et Enjeux industriels, technologiques et économiques) s’est déroulée le 10 décembre dernier. L’occasion de faire le bilan avec Alain Le Bail, enseignant-chercheur à Oniris (UMR GEPEA – CNRS), porteur de ce projet d’innovation qui visait à mieux comprendre l’origine de la casse et de la fêle des produits biscuitiers et à apporter des solutions permettant de résoudre ce problème en terrain industriel.

 

Quel était l’objectif principal de ce projet d’innovation collaboratif ?

Le projet « BRICE » concerne le BRIs  des biscottes, crackers et biscuits ; Contexte et Enjeux industriels, technologiques et économiques.  Ce projet régional labellisé par VALORIAL a rassemblé de 2016 à 2019 INRAE-BIA, ONIRIS-GEPEA, ONIRIS-USC « STAT SC » (INRAE) et 2 partenaires industriels (biscottes et crackers) sur la problématique de la casse et de la fêle. La problématique de la fêle et de la casse des produits céréaliers secs demeure un enjeu majeur dans de nombreuses industries. Plusieurs explications sont identifiées dans la littérature pour expliquer la fêle et la casse ; gradient de teneur en eau trop important entre centre et surface de produit, refroidissement trop rapide en sortie de cuisson, effet farine, effet recette …

Toutefois ces différents aspects ne sont pas bien hiérarchisés dans la littérature. Le projet BRICE visait à mieux comprendre l’origine de la casse et de la fêle et à apporter des solutions permettant de résoudre ce problème en terrain industriel.

Quel est son caractère innovant et quelles sont les retombées ?

Le caractère innovant provient d’une approche approfondie permettant a) de développer des moyens permettant de visualiser la cinétique d’apparition des fissures en fonction du temps à l’aide de système multi spectraux, b) d’apporter une expertise poussée permettant de mieux comprendre l’origine du problème et c) de développer des solutions implantables sur ligne en industrie.

Sur le plan scientifique, la fêle des biscuits apparaît dans les premières heures suivant la cuisson et elle conduit à la casse selon l’amplitude des fissures. Un écart de teneur en eau de l’ordre de 0,5% en base sèche suffit pour provoquer la fêle qui se déclenche à partir de piquage. Les contraintes hygromécaniques sont supérieures aux contraintes thermomécaniques et la maîtrise de l’uniformité de teneur en eau en sortie de cuisson est la clef du succès.

Sur le plan technique, des essais de traitement thermique en sortie de cuisson ont donné de très bons résultats. La technologie radiofréquences a été testée sans succès du fait de difficultés de couplage entre l’émetteur et les produits. Les technologies micro-ondes et également par thermisation conventionnelle en sortir de cuisson ont été comparées. La thermisation par micro-ondes a apporté une solution rapide et efficace pour réduire la fêle-casse. Le maintien à température stable en sortie de cuisson est également intéressant mais nécessite un espace important pour le convoyage des produits.

En termes de supervision de ligne, des capteurs en proche infrarouge sont apparus pertinents pour suivre la teneur en eau des produits en sortie de ligne ; il s’agit toutefois d’une teneur en eau de surface qui ne peut prédire le gradient de teneur en eau centre-surface qui est le paramètre clef.

Où en êtes-vous aujourd’hui ? 

Le projet s’est achevé fin 2019 avec une thèse CIFRE sur les crackers, trois stages de fin d’études ingénieur sur les biscottes et deux CDD ayant travaillé sur la matrice biscuit et sur le développement de moyens multi spectraux.

Les partenaires industriels ont pu profiter des avancées pour mieux maîtriser leurs processus de production et ont implanté des capteurs en ligne permettant de suivre les éventuelles dérives des paramètres sensibles. Ils ont également acquis des connaissances leur permettant de mieux concevoir les futures lignes de production.

Les données sur la matrice biscuit ont été partagées dans des publications du fait de l’absence de partenaires industriels sur cette matrice. Des avancées et connaissances scientifiques majeures ont ainsi pu être publiées.

Une offre d’expertise de ligne de production et de détermination des spécifications techniques nécessaires pour la technologie micro-ondes est proposée par INRAe-ONIRIS/GEPEA.

Les perspectives de suite concernent la prise en compte des nouvelles réglementations Européennes sur l’acrylamide (Règlement UE 2017/2158), une substance cancérogène sous surveillance. La solution la plus simple pour réduire l’acrylamide consiste à baisser l’intensité de cuisson, ce qui aura un effet prévisible d’augmentation de la fêle et de la casse. Le consortium BRICE envisage la construction d’un nouveau projet sur ce sujet afin d’anticiper un possible durcissement de la réglementation qui propose actuellement des valeurs seuil sous forme de recommandations ; on peut anticiper que ces recommandations deviendront un jour des limites à ne pas dépasser.

Vous vous êtes engagés dans ce projet d’innovation collaboratif avec plusieurs partenaires : innover en mode collaboratif, cela représente quoi pour vous ?

Ce projet a permis de regrouper des compétences complémentaires qui ont permis d’aller plus loin sur la compréhension des phénomènes observés.

Le partenariat industriel a été également important et a été très constructif. Il a permis de travailler sur des lignes industrielles avec un contexte qui a permis de valider les solutions proposées dans un environnement réel.

La « limite » de cet exercice, ou du moins les points limitant, concerne le recours à une série de stagiaires qui nécessite de re-construire les compétences tous les ans. La thèse CIFRE permet pour un budget légèrement supérieur d’assurer une continuité de l’action et apporte un réel plus sur le rendu final.

Fiche technique du projet

  • Titre du projet : Comprendre et réduire la fragilité des produits céréaliers secs en jouant sur les leviers formulation et procédés
  • Porteur : ONIRIS-GEPEA
  • Type de projet : Projet Industriel Compétitif
  • Axe thématique : Technologies innovantes
  • - Durée : 48 mois
  • Coût total du projet : 655 000  € - Aide totale : 388 000 €
  • Consortium : INRAE (UR BIA 1268 - USC 1381), ONIRIS-GEPEA, UN PARTENAIRE INDUSTRIEL SUR BISCOTTES, UN PARTENAIRE INDUSTRIEL SUR CRACKERS
  • Co-financeurs publics : CONSEIL REGIONAL PAYS DE LA LOIRE

Contact

Alain Le Bail - ONIRIS-GEPEA
Enseignant - Chercheur


02 51 78 54 54
https://www.gepea.fr/