Comment Hostess fait passer ses produits de la formulation au produit final

Son laboratoire s'est récemment enrichi de la possibilité de créer des isothermes dynamiques du point de rosée et de les utiliser pour gagner du temps et faire des prévisions sur les 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 mesures de contrôle de la qualité et à l'optimisation de la production.

Les défis du développement de produits

Le développement de produits, en particulier dans l'industrie alimentaire, s'accompagne de son lot de défis. La plupart de ces défis sont centrés sur le temps nécessaire pour faire passer un aliment de la formulation au 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 la production d'éditions limitées 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 M. Allen. "Parfois, la réinvention ou la modification du produit prend vraiment du 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, le projet peut durer un ou deux ans. Mais les projets plus modestes, comme les changements d'arômes ou de couleurs, peuvent durer six mois ou moins. Cela dépend vraiment".

En outre, le développement de nouveaux arômes ou l'utilisation de colorants naturels peuvent modifier suffisamment les formules pour qu'elles deviennent essentiellement leurs propres recettes. Le maintien ou la réduction des coûts alimentaires par la modification des types d'ingrédients peut avoir des incidences techniques telles que la durée de conservation et la stabilité du stockage.

Et, bien sûr, même une formulation parfaite du produit ne sert à rien si elle n'est pas en phase avec les idées des consommateurs et le plan marketing.

Allen et Hostess ont relevé certains de ces défis en se concentrant sur ce qu'ils appellent les "Trois M de l'humidité" : maîtriser, mesurer et gérer. Maîtriser, mesurer et gérer.

Maîtriser les produits avant la production de masse

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 créait des modèles isothermes pour chaque produit et chaque ingrédient, mais chaque isotherme était réalisé manuellement - en collectant laborieusement au moins 10 points de données ou plus pour chaque produit, en traçant un graphique des points et en analysant le résultat pour établir la relation entre l'activité de l'eau et la teneur en eau. La collecte de chaque point de données prenant entre 3 et 30 minutes, l'élaboration de ces isothermes était un processus lent et fastidieux.

Avec un VSA sur le banc, son équipe a pu créer rapidement des isothermes de sorption de l'humidité, modéliser des changements de formulation et obtenir une meilleure compréhension en moins de temps.

"Si nous devions effectuer un test de durée de conservation complet, cela prendrait au moins deux à trois mois, et cela pourrait donc prendre trop de temps pour chaque produit", explique le Dr Allen. "Si nous pouvons utiliser cette technologie pour prédire la durée de conservation, nous pourrons le savoir plus tôt et raccourcir le délai.

En quelques jours, le VSA produit automatiquement les données que l'équipe du Dr Allen avait l'habitude de collecter manuellement, avec une résolution dix fois supérieure. L'équipe peut alors utiliser cet isotherme pour définir les spécifications du produit, maximiser la teneur en humidité pour augmenter la palatabilité et empêcher la croissance 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 eau

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

"Le problème est lié aux arômes et à 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 M. Allen.

Le chauffage d'un échantillon contenant un arôme peut entraîner l'évaporation de ces composés volatils, ce qui fausse la lecture du taux d'humidité. Ainsi, alors que la teneur en eau réelle est de 20 %, elle peut être calculée à 24 % en raison de la perte d'arôme. Cela peut conduire à des fourchettes d'humidité importantes dans la production et à des variations d'un lot à l'autre. "Mais depuis que nous avons adopté ces modèles isothermes, ils sont plus précis et il y a moins d'écart.

Comme l'AQUALAB 3 ne chauffe pas les échantillons, les substances volatiles ne s'évaporent pas et les imprécisions ont été résolues. 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 des produits parfaits

Pour gérer l'humidité au cours du 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 de la ligne de production pour s'assurer que les produits sont toujours conformes aux spécifications. Delta T aide Hostess à réduire les variations entre les produits et les lots, à optimiser les rendements, à éviter les reprises et à atteindre la qualité parfaite que les clients d'Hostess attendent. Jusqu'à présent, Hostess a commencé à mettre en œuvre SKALA Delta T sur sa ligne de production de beignets.

"Ce nouvel outil pourrait aider notre boulangerie", explique M. Allen. "Il pourrait 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.

En mettant en œuvre ces nouvelles technologies, l'équipe de développement de produits de Dr. Allen a pu gagner du temps et économiser des ressources pour produire des produits parfaits à chaque fois.