Le progrès et l’innovation sont rarement le résultat d’un éclair de génie décontextualisé du monde environnant et des besoins du marché à ce moment précis de l’histoire.

Nous en avons fait l’expérience, et nous le vivons concrètement chaque jour dans le développement de nos technologies. Les études menées pour développer une nouvelle vanne de remplissage ne font pas exception.

La nouvelle vanne CFT, qui présente une configuration sans contact, convient au remplissage de divers types de produits non gazeux. La conception hydraulique spéciale, associée à un niveau d’hygiène élevé, permet de traiter des produits aux caractéristiques physiques particulièrement sensibles, tels que le lait concentré, en garantissant un niveau d’intégrité très élevé en termes de consistance. Elle peut être équipée de « tasses factices », manuelles ou automatiques, à utiliser pendant le processus de lavage pour garantir des normes élevées d’hygiène et de propreté.

Grâce à sa grande polyvalence, cette solution, largement utilisée dans les secteurs de l’alimentation et des boissons, peut traiter des contenants de différents types et être combinée indifféremment avec des technologies de remplissage au poids ou par débitmètres. Cette flexibilité est confirmée par les nombreux contextes d’utilisation, depuis les systèmes de remplissage à froid/à chaud jusqu’aux configurations ultra-propres.  

Dans sa configuration de base, la vanne est équipée d’un actionneur pneumatique capable de fonctionner en simple flux. Pour des besoins technologiques spécifiques, elle peut être équipée d’une unité à double course qui lui permet de fonctionner à des débits élevés et faibles. Enfin, il existe une troisième configuration, également en option, équipée d’un moteur électrique qui offre une flexibilité opérationnelle maximale avec la possibilité de faire varier les paramètres critiques et de moduler le débit de remplissage.

Dès la phase de conception, la vanne de remplissage est entièrement configurable. L’objectif est de déterminer à l’avance la configuration optimale en fonction des exigences techniques et technologiques réelles.

La nouvelle vanne de remplissage : une étude sur le lait concentré

Tout cela est né de la demande d’un client.

La demande était de développer et de tester une solution de pointe, hygiénique et polyvalente à un problème toujours rencontré lors du remplissage du lait concentré : la déconstruction.

En effet, à l’intérieur des installations et lors du remplissage, la structure du produit subit des contraintes mécaniques qui compromettent ses caractéristiques physiques. Parfois, le phénomène est irréversible.

Dans ces domaines, la consistance (texture) du produit fini est cruciale car elle permet sa transformation correcte dans l’industrie de la pâtisserie et de la confiserie.

Nous avons donc décidé de développer cette nouvelle vanne afin de permettre son utilisation dans des contextes particulièrement critiques, comme le secteur du lait concentré.

Développement et test de la nouvelle vanne de remplissage

Une étude en laboratoire a été lancée, visant à détecter le paramètre de texture, qui peut être résumée en quatre étapes principales :

• Test A : mesures d’échantillons de produits « vierges », visant à établir leurs caractéristiques physiques initiales.

Graphique 1. Courbe de débit du produit vierge

• Test B : Le produit subit une première contrainte hydraulique dans le circuit d’alimentation de l’unité de laboratoire, équipée d’une pompe.

L’objectif était de reproduire les conditions réelles de l’installation. À la fin de cette phase appelée FHS (First Hydraulic Stress), une deuxième mesure a été effectuée. Cette donnée (voir graphique 2) photographie l’état physique réel du produit avant remplissage.

Graphique 2. Courbe de débit du produit après passage dans la pompe

• Tests suivants : après la phase FHS, plusieurs cycles de remplissage ont été effectués dans différentes conditions de configuration.

L’objectif était d’identifier une solution de remplissage qui ne génère pas de déconstruction supplémentaire du produit. La courbe de débit du test B (graphique de gauche) est due au passage du lait concentré dans la pompe. La limite supérieure de la courbe est d’environ 250 Pascal. Après le test de remplissage, le test D (graphique de droite), on observe le même résultat : aucun changement de consistance n’a été détecté. Cela confirme que, dans des conditions hydrauliques spécifiques, la nouvelle vanne permet un remplissage « doux », qui préserve de manière optimale la texture du produit.

Graphiques 3-4. Contrainte subie par le produit après passage dans la pompe VS Contrainte subie par le produit après remplissage

Ces résultats ont donc permis la validation technique de la nouvelle vanne, qui est également idéale pour le traitement de produits très délicats.

Les résultats ci-dessus ont été obtenus grâce à la précieuse collaboration de la station expérimentale de Parme, qui a élaboré un dossier complet sur la viscosité du produit, une caractéristique fondamentale pour contrôler le degré de déconstruction dans différents contextes.

Réalisations et perspectives d’avenir

L’approche scientifique, étayée par des données et des essais en laboratoire fidèlement documentés, constitue pour nous un avantage concurrentiel important et nous permet de proposer en permanence de nouvelles solutions et des améliorations à nos clients actuels et futurs. Ce projet est un exemple de nouvelle solution identifiée grâce à un processus basé sur les données et l’expérimentation, fondamental pour comprendre, anticiper et guider les besoins d’un marché et d’un monde en constante évolution.

Roberto Puglia – CFT Filler Product Manager