Dans la production agroalimentaire moderne, une texture homogène, une efficacité élevée et un contrôle précis des ingrédients sont essentiels. Cependant, de nombreuses extrudeuses monovis conventionnelles rencontrent des difficultés avec les formulations collantes, à forte teneur en humidité ou multiphasées. Cela entraîne un mélange médiocre, une qualité de produit irrégulière et un gaspillage important. C'est là que les extrudeuses bivis résolvent ce problème. Grâce à leurs deux vis imbriquées et à leur conception modulaire, elles offrent un mélange supérieur, un excellent contrôle de la température et du cisaillement, ainsi qu'une grande adaptabilité, ce qui les rend indispensables pour la production d'aliments pour animaux, de céréales, de snacks et de substituts de viande. Cet article explique précisément ce que sont les extrudeuses bivis et pourquoi elles révolutionnent le secteur de la transformation alimentaire.

Une extrudeuse à double vis dans la transformation des aliments est une machine haute performance qui utilise deux vis co-rotatives ou contrarotatives pour mélanger, cuire et façonner en continu des matières alimentaires dans des conditions de température, de pression et de cisaillement contrôlées, offrant une polyvalence, un débit et une manipulation des ingrédients supérieurs par rapport aux extrudeuses à vis unique.

Ce guide vous présentera leur structure, leur principe de fonctionnement, leurs avantages et leurs applications pratiques en production alimentaire. Que vous produisiez des protéines de soja texturées, des snacks soufflés, des aliments pour animaux ou des céréales, comprendre les extrudeuses bivis est essentiel pour optimiser votre rendement et votre qualité.

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Qu'est-ce qu'une extrudeuse à double vis ?

Une extrudeuse bivis est un système de traitement continu composé d'un fourreau dans lequel tournent deux vis entrecroisées. Dans les applications alimentaires, ces vis sont généralement corotatives (se déplaçant dans le même sens), ce qui améliore le transport des matières et le mélange par cisaillement. Les vis transportent les ingrédients alimentaires de la zone d'alimentation vers les zones de cuisson et de façonnage, où la température et la pression élevées transforment le mélange brut en produits finis.

Contrairement aux méthodes de cuisson par lots, l'extrusion bivis est continue et hautement contrôlable. Cela permet l'automatisation, l'évolutivité et une excellente répétabilité, essentielles au maintien d'une qualité de produit constante.

Structure d'une extrudeuse à double vis

Ces pièces fonctionnent ensemble pour obtenir les résultats de traitement souhaités. Différents profils de vis peuvent être disposés le long du cylindre pour affiner la cuisson, le mélange et le cisaillement en fonction du produit à fabriquer.

Principe de fonctionnement d'une extrudeuse à double vis

1. Alimentation:Les ingrédients (poudres sèches, liquides, vapeur, graisses) sont dosés dans la trémie et introduits dans le fût.
2. Transport:Les vis jumelles tournent et transportent le matériau vers l'avant.
3. Mélange et cisaillement:Lorsque les matériaux se déplacent à travers les éléments à vis, ils sont soumis à un mélange intense et à une énergie mécanique.
4. Cuisson:Une chaleur contrôlée est appliquée via des radiateurs électriques ou de la vapeur, cuisant le mélange sous pression.
5. Mise en forme:La pâte chaude et cuite est poussée à travers une matrice de façonnage pour former les formes finales du produit (chouchous, granulés, boucles, bâtonnets, etc.).
6. Expansion et découpeÀ la sortie de la filière, la chute de pression provoque une expansion instantanée. Un coupeur découpe ensuite les produits à des longueurs précises.

Extrusion bivis vs monovis

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Applications des extrudeuses à double vis dans l'industrie alimentaire

Les extrudeuses à double vis sont largement utilisées dans de nombreux segments en raison de leur flexibilité dans la gestion de diverses matières premières et recettes.

Principaux domaines d'application

Chacune de ces applications utilise des têtes de filière personnalisées, une injection d’humidité et des profils de vis adaptés aux besoins de traitement.

Avantages de l'extrusion à double vis dans la transformation des aliments

1. Contrôle supérieur du mélange et de la cuisson:Contrôle précis du cisaillement, de la température et du temps de séjour.
2. Conception modulaire:Les éléments à vis et à barillet peuvent être ajustés pour différentes recettes ou produits.
3. Manipulation de plusieurs ingrédients:Capable de mélanger des huiles, des liquides, des poudres et de la vapeur en une masse homogène.
4. Rendement de sortie élevé:Convient à la production à grande échelle avec un minimum de déchets.
5. Changements rapides:Conçu pour un changement rapide de recettes et une diversité de produits.

Données réelles : efficacité des extrudeuses à double vis

Vous trouverez ci-dessous un tableau comparatif de l'efficacité de sortie (kg/heure) par rapport à la consommation d'énergie (kWh) pour les applications courantes :

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Étude de cas : Extrusion à double vis dans les substituts de viande à haute teneur en humidité

Une start-up américaine du secteur agroalimentaire souhaitait développer un substitut de viande « clean label » à base de protéines de soja et de blé. Les mélangeurs discontinus traditionnels ne parvenaient pas à obtenir la texture fibreuse souhaitée. Après avoir adopté une extrudeuse bivis avec module de refroidissement, elle a réussi à produire une structure stratifiée, semblable à de la viande, avec un taux d'humidité de 601 TP3T. L'acceptation du produit lors des tests de dégustation a été améliorée de 781 TP3T, tandis que les déchets ont été réduits de 351 TP3T.

Résumé

Les extrudeuses bivis ont révolutionné la transformation alimentaire en combinant le mélange mécanique, le traitement thermique et le façonnage en une seule étape continue. Leur flexibilité, leur efficacité et la régularité de leurs produits en font la solution idéale pour les industriels agroalimentaires modernes en quête d'innovation, de productivité et d'assurance qualité.

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FAQ

Questions fréquemment posées

À quoi sert une extrudeuse à double vis dans la transformation des aliments ?

Une extrudeuse bivis est utilisée pour cuire, mélanger et façonner des ingrédients alimentaires en produits tels que des snacks, des céréales et des aliments pour animaux. Elle offre un contrôle précis de la chaleur, de la pression et du cisaillement, garantissant une qualité de produit constante et une grande polyvalence de formulation.

Quels sont les avantages de l’utilisation d’une extrudeuse à double vis ?

Les extrudeuses bivis offrent un mélange supérieur, un rendement plus élevé, un meilleur contrôle de l'humidité et de la température, et la possibilité de traiter des recettes complexes. Elles sont idéales pour créer des produits uniformes et de haute qualité et permettre des changements de recettes rapides.

Quels types d’aliments peuvent être fabriqués à l’aide de l’extrusion à double vis ?

L'extrusion à double vis est utilisée pour produire des collations soufflées, des céréales pour petit-déjeuner, des protéines végétales texturées (TVP), de la viande végétale, des aliments secs pour animaux de compagnie et des aliments enrichis ou fonctionnels.

En quoi une extrudeuse à double vis diffère-t-elle d’une extrudeuse à simple vis ?

Contrairement aux extrudeuses à vis unique, les modèles à double vis disposent de deux vis entrelacées qui offrent un meilleur mélange, une action d'auto-essuyage et une plus grande flexibilité pour la manipulation d'une large gamme d'ingrédients et de niveaux d'humidité.

Les extrudeuses à double vis peuvent-elles gérer des formulations à forte teneur en humidité ?

Oui, les extrudeuses à double vis sont idéales pour l'extrusion à haute teneur en humidité, comme les analogues de viande ou les friandises molles pour animaux de compagnie, grâce à leur cisaillement réglable et à leurs systèmes de transport de matériaux efficaces.

6. Références

1. Technologie bi-vis Clextral - https://www.clextral.com/en/extrusion-systems/twin-screw-extrusion/ - Clextral
2. Principes de l'extrusion alimentaire - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012814229100005X -ScienceDirect
3. Extrudeuses dans la fabrication d'aliments de collation - https://www.foodmanufacture.co.uk/Article/2020/09/28/Why-extrusion-is-essential-for-snack-manufacture - Fabrication alimentaire au Royaume-Uni
4. Cuisson par extrusion - https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2015/august/features/extrusion-cooking - Institut des technologues alimentaires
5. Extrusion bivis d'aliments à haute teneur en humidité - https://www.researchgate.net/publication/331346376 - ResearchGate
6. Vis double ou vis simple - https://www.extrusion-link.com/twin-vs-single-screw-extruders/ - Lien d'extrusion
7. Présentation de l'extrusion alimentaire - https://www.buhlergroup.com/content/buhlergroup/global/en/industries/food/extruded-products.html - Groupe Bühler
8. Technologie de fabrication d'aliments pour animaux de compagnie - https://www.petfoodindustry.com/articles/10517-twin-screw-extruders-in-pet-food-manufacturing - Industrie des aliments pour animaux de compagnie
9. Viande végétale par extrusion - https://www.gfi.org/resource/extrusion-guide/ - Institut de la bonne alimentation
10. Équipement d'extrusion alimentaire - https://www.bakerperkins.com/Food-Processing/Extrusion/ - Baker Perkins