Comment Hostess transforme ses produits, de la formulation au produit final

Une nouveauté récente dans son laboratoire est la possibilité de créer des isothermes dynamiques du point de rosée et de les utiliser pour gagner du temps et faire des prévisions sur de nouveaux produits.

Lors de notre récente conversation, nous avons discuté du partenariat entre AQUALAB et Hostess, depuis les prévisions de produits en R&D jusqu'aux indicateurs de contrôle qualité et à l'optimisation de la production.

Les défis liés au développement de produits

Le développement de produits, en particulier dans l'industrie alimentaire, comporte son lot de défis. La plupart de ces défis sont liés au temps nécessaire pour passer de la formulation à la fabrication du produit final.

Selon le type de produit, le Dr Allen explique que les délais de R&D peuvent être très serrés, par exemple lors de productions en édition limitée ou lorsque des problèmes dans la chaîne d'approvisionnement entraînent des pénuries d'ingrédients.

« Mon équipe travaille sur 3 à 5 projets à la fois », explique Allen. « Parfois, la réinvention ou la modification d'un produit prend vraiment beaucoup de temps. Par exemple, si un produit est totalement nouveau et que nous ne l'avons jamais fabriqué auparavant, ou s'il y a beaucoup de changements à apporter, le projet peut durer un an ou deux. Mais pour les projets plus modestes, comme les changements de saveur ou de couleur, cela peut prendre 6 mois, voire moins. Tout dépend vraiment. »

De plus, le développement de nouvelles saveurs ou l'utilisation de colorants naturels peut modifier suffisamment les formules pour qu'elles deviennent essentiellement leurs propres recettes. Le maintien ou la réduction des coûts alimentaires en changeant les types d'ingrédients peut avoir des répercussions techniques, telles que la durée de conservation et la stabilité de stockage.

Et, bien sûr, même une formulation de produit parfaite ne sert à rien si elle ne correspond pas aux attentes des consommateurs et au plan marketing.

Le Dr Allen et Hostess ont surmonté certaines de ces difficultés en se concentrant sur ce qu'ils appellent les « trois M de l'humidité » : maîtriser, mesurer et gérer.

Maîtriser les produits avant la production en série

Pour l'équipe de recherche du Dr Allen, l'acquisition d'un analyseur de sorption de vapeur AQUALAB a constitué une étape importante vers la maîtrise de l'humidité.

Avant d'utiliser le VSA, l'équipe du Dr Allen a créé des modèles isothermes pour chaque produit et ingrédient, mais chaque isotherme a été réalisé manuellement, en collectant minutieusement au moins 10 points de données ou plus pour chaque produit, en représentant graphiquement ces points et en analysant le résultat afin de cartographier la relation entre l'activité de l'eau et la teneur en humidité. La collecte de chaque point de données prenant entre 3 et 30 minutes, la création de ces isothermes était un processus lent et fastidieux.

Grâce à un VSA sur le banc, son équipe a pu créer rapidement des isothermes de sorption d'humidité, modéliser des changements de formulation et obtenir des informations plus précises en moins de temps.

« Si nous devions effectuer un test complet de durée de conservation, cela prendrait au moins deux à trois mois, ce qui pourrait être trop long pour chaque produit », explique le Dr Allen. « Ainsi, si nous pouvons utiliser cette technologie pour prédire la durée de conservation, nous pouvons le savoir rapidement et raccourcir les délais. »

En quelques jours, le VSA produit automatiquement les données que l'équipe du Dr Allen collectait auparavant manuellement, avec une résolution environ dix fois supérieure. L'équipe peut ensuite utiliser cette isotherme pour définir les spécifications du produit, optimiser la teneur en humidité afin d'améliorer le goût et empêcher la prolifération microbienne, établir les points critiques d'activité de l'eau et évaluer l'emballage.

Mesure de l'activité de l'eau et de la teneur en humidité

Pour mesurer la teneur en humidité, Hostess a adopté l'AQUALAB 3. Avant l'AQUALAB 3, l'équipe du Dr Allen mesurait la teneur en humidité à l'aide d'une balance d'humidité, mais n'était pas satisfaite des résultats souvent imprécis.

« Le problème réside dans les arômes et la chaleur. Si vous réglez la température sur ce type d'humidimètre, ils peuvent être volatils. L'arôme sera donc calculé comme une perte d'humidité », explique Allen.

Le chauffage d'un échantillon contenant des arômes peut entraîner l'évaporation de ces composés volatils, ce qui fausse la mesure de l'humidité. Ainsi, alors que la teneur réelle en humidité est de 20 %, la perte d'arômes peut la faire passer à 24 %. Cela peut entraîner de grandes variations de l'humidité dans la production et d'un lot à l'autre. « Mais depuis que nous sommes passés à ces modèles isothermes, ils sont plus précis et les écarts sont moindres. »

Comme l'AQUALAB 3 ne chauffe pas les échantillons, les composés volatils ne s'évaporent pas et les imprécisions ont été éliminées. Cela a permis à l'équipe du Dr Allen de raccourcir les délais et de réduire les variations d'humidité entre les lots.

Gérer la production pour obtenir des produits parfaits

Pour gérer l'humidité pendant le processus de production, Hostess a installé SKALA Delta T. Delta T est un système en boucle fermée qui ajuste automatiquement la vitesse de la bande transporteuse de la chaîne de production afin de garantir que les produits respectent toujours les spécifications. Delta T aide Hostess à réduire les variations entre les produits et les lots, à optimiser les rendements, à éviter les retouches et à atteindre la qualité parfaite attendue par les clients de Hostess. À ce jour, Hostess a commencé à mettre en œuvre SKALA Delta T sur sa chaîne de production de beignets.

« Ce nouvel outil pourrait aider notre boulangerie », explique Allen. « Il permettrait de réduire la teneur en humidité et les variations entre les aliments, améliorant ainsi l'efficacité et la qualité de la production tout en réduisant la consommation d'énergie et les déchets. »

Grâce à la mise en œuvre de ces nouvelles technologies, l'équipe de développement de produits du Dr Allen a pu gagner du temps et économiser des ressources afin de fabriquer à chaque fois des produits parfaits.

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