Séparateurs magnétiques dans la transformation des aliments

L’évaluation et l’élimination des contaminants métalliques deviennent une pratique courante dans l’industrie de la transformation des aliments. De nombreux détaillants font de la détection des métaux une exigence de point de contrôle critique (CCP) dans les plans HACCP de leurs fournisseurs, afin de s’assurer que les produits finis répondent aux spécifications établies.

Les morceaux de métal dans les produits alimentaires présentent un risque pour la sécurité des consommateurs et peuvent endommager l’équipement de transformation. Les sources de contamination par les métaux comprennent :

  • Ingrédients entrants (contaminés pendant la transformation ou le transport de l’ingrédient)
  • Équipement de transformation (processus de mouture ou de broyage ou abrasion ou vibration générale causant la perte d’écrous et de boulons, etc.)
  • Pratiques inadéquates du personnel et causes environnementales

Sélection d’un aimant

L’équipement qui détecte et élimine les contaminants métalliques est important dans la transformation des aliments, et les aimants sont une approche qui fonctionne avec succès. Pour choisir le séparateur magnétique approprié, il faut comprendre les propriétés magnétiques, les caractéristiques du produit et les facteurs environnementaux propres à chaque usine de transformation des aliments.

Les séparateurs magnétiques sont offerts dans une large gamme de modèles, y compris : barre, plaque, grille, trappe à liquide, conduite pneumatique et suspendu.

  • Les unités magnétiques non électriques permanentes peuvent être utilisées dans une large gamme d’applications. Elles sont utilisées pour éliminer les contaminants ferreux présents dans de petites quantités superficielles de poudre, de granules, de fibres et de liquides.
  • Les aimants laminaires sont utilisés dans le fond d’une goulotte inclinée ou suspendus au-dessus de bandes transporteuses ou doseurs vibratoires en acier inoxydable. Ils sont utilisés pour éliminer les contaminants ferreux qui se produisent occasionnellement dans les gammes de produits, en particulier les gros morceaux de métal, tels que les écrous, les boulons ou les agrafes, des produits secs. 
  • Les grilles aimantées ont des tubes magnétiques conçus dans une grille pour permettre au flux de matériau de tomber en cascade à travers une grille. Elles étendent la protection magnétique à travers des zones transversales d’équipement, comme des tuyaux ou des trémies. Ils peuvent être utilisés pour éliminer des particules fines ou relativement grosses de contaminants métalliques.
  • Les filtres magnétiques pour liquides sont des filtres à aimants tubulaires à l’intérieur, conçus avec un orifice d’entrée pour correspondre aux canalisations existantes. L’aimant collecte les pièces métalliques comme le fil à paqueter ou les agrafes.
  • Les conduites pneumatiques à aimant extraient des morceaux métalliques de produits tels que l’amidon, le lait en poudre et la farine lorsqu’ils circulent dans des conduites pneumatiques.
  • Les aimants suspendus sont accrochés au-dessus des bandes transporteuses et extraient les fragments de métal du matériau lorsqu’ils passent sous l’aimant. Ils retirent les gros morceaux de métal, peuvent protéger les équipements, par exemple les concasseurs, contre les dommages.

Matériaux aimantés

  • Les aimants alnico sont fabriqués à partir d’aluminium, de nickel-cobalt et de fer. Ce sont des sources magnétiques économiques utilisées dans des applications à haute température (plus de 204 oC). L’alnico a une résistance comparable à celle de la céramique et il est utilisé pour retirer des pièces de métal relativement grandes, comme des boulons ou des écrous.
  • Les aimants en céramique sont des aimants à faible coût fabriqués à partir d’un composite d’oxyde de fer et de carbonate de baryum/strontium. Ils sont utilisés pour retirer des pièces de métal ferreux relativement grandes telles que des écrous, des boulons, des clous et d’autres objets métalliques de cette taille.
  • Les aimants permanents à base de terres rares génèrent un champ magnétique extrêmement puissant, leur permettant d’éliminer la contamination fine ou faiblement magnétique telle que la rouille ou l’acier inoxydable écroui d’un flux de produit. Largement utilisés par l’industrie alimentaire, les types d’aimants à base de terres rares comprennent :
    • les aimants samarium-cobalt sont plus chers et ont un champ magnétique plus faible. Ils fonctionnent bien dans des environnements corrosifs ou à haute température.
    • Les aimants en néodyme sont des aimants à base de terres rares de deuxième génération fabriqués à partir de néodyme, de fer et de petites quantités de bore. Ce sont les aimants à base de terres rares les plus puissants et les plus abordables.

Facteurs influençant le rendement des aimants

Plusieurs facteurs peuvent influer sur l’efficacité d’un aimant :

  • Température: Les matériaux magnétiques perdent leur résistance lorsqu’ils sont exposés à des températures élevées. Lorsque les aimants sont chauffés au-delà de certaines températures (qui dépendent de leur matériau spécifique), ils perdent de la résistance qui ne peut pas être récupérée par refroidissement. Lorsque l’on utilise des aimants dans un processus à des températures élevées, il convient de s’assurer d’utiliser le bon matériau.
  • Caractéristiques de fluidité : De nombreux produits alimentaires présentent des caractéristiques de fluidité différentes lorsqu’ils sont humides ou un peu mouillé. Par exemple, le sucre à forte teneur en humidité peut former de grosses particules susceptibles de boucher l’ouverture d’un séparateur magnétique. Cela peut empêcher le produit de s’écouler dans les tubes de l’aimant.
  • Conception de l’équipement: L’espacement et le nombre de tubes dans un équipement magnétique ont une incidence sur la force du champ magnétique qu’il génère. Un espacement plus étroit et plus de tubes signifient un champ magnétique plus fort et une plus grande efficacité.
  • Caractéristiques du produit: Les caractéristiques des aliments transformés ont une grande incidence sur l’efficacité des séparateurs magnétiques. Les produits alimentaires peuvent être classés en trois groupes : secs, liquides ou humides.
    • Produits secs – allant des petits grains alimentaires coulant dans une goulotte aux gros produits ressemblant à des roches se déplaçant le long de bandes transporteuses à grande vitesse. Chacun nécessite un équipement de séparation différent. Si le matériau est petit et fluide, une grille aimantée peut être préférable. Les plaques magnétiques ne perturbent pas l’écoulement du produit et ne provoquent pas son accumulation lorsqu’il tombe en cascade dans une goulotte inclinée. Les aimants suspendus fonctionnent efficacement lorsque des produits secs sont transportés sur une bande transporteuse.
    • Produits liquides – un état liquide ou boueux nécessite un filtre magnétique, soit dans une configuration de grille ou de plaque. Les filtres sont similaires aux grilles, les aimants tubulaires sont disposés perpendiculairement à l’écoulement à l’intérieur d’un récipient fermé pour piéger tout matériau ferreux passant à travers.
    • Les produits humides, tels que la farine ou l’amidon ne traversent pas les grilles aimantées en raison de l’accumulation de produit. La meilleure option est d’utiliser un aimant puissant qui est complètement hors de l’écoulement de produit. Un système de rotation magnétique à l’extérieur de la gamme de produits élimine l’accumulation de produit et permet au produit de circuler librement.

Évaluation du rendement des aimants

Les transformateurs qui utilisent des aimants ne doivent pas les tenir pour acquis. Les aimants peuvent perdre de leur force avec le temps et doivent être testés au moins une fois par an. Les tests de traction et l’utilisation de gaussmètres sont deux types de mesures qui évaluent les aimants.

Essai de traction : Test facile et reproductible pour évaluer le rendement d’un aimant. Il mesure la force nécessaire pour retirer une pièce de métal normalisée d’un aimant, à l’aide d’une balance à ressort. Des équipements de test commerciaux pour évaluer la force relative des équipements de séparation des aimants peuvent être trouvés sur le marché et peuvent aider à surveiller l’efficacité d’un séparateur en mesurant la force de maintien d’un aimant.

Gaussmètre : Fournit une mesure normalisée pour évaluer la conception d’un aimant. Toutefois, il n’est pas pratique d’évaluer l’efficacité relative d’un séparateur magnétique. L’efficacité (force) dépend du matériau de l’aimant, mais aussi de la taille et du poids.

Pull Test Kit
Trousse de test de traction

Liens utiles

Référence

Stier, R.F. (2005) Control by monitoring. Food quality and safety activities shift from human inspection of individual pieces to automated, statistically driven monitoring and improved control. Baking and Snack, 1:57-60.

Pour obtenir de plus amples renseignements, veuillez envoyer un courriel à la Direction de la salubrité et de l’inspection des aliments ou composer le 204 795-8418 à Winnipeg.