Ils en sont arrivés là en adoptant des approches très différentes pour travailler sur les principes fondamentaux du transfert de chaleur, de masse et de quantité de mouvement.

Rigatoni. Lasagnes. Ziti. Bucatini. Rotelle. Avec 28 kg par personne et par an, les Italiens adorent leurs pâtes et continuent de régner en maîtres. Mais le reste du monde est en train de rattraper son retard. La production mondiale a presque doublé entre 1998 et 2006, passant de 6,4 à 11,7 millions de tonnes. L'année dernière, des dizaines de lignes de production de pâtes sèches de grande capacité ont été installées dans le monde entier, dans des pays aussi divers que la Hongrie, l'Afrique du Sud, l'Arabie saoudite et le Guatemala. Ces lignes fonctionnent 24 heures sur 24, pendant des semaines, sans interruption.

Les pâtes étant pratiquement inscrites dans l'ADN des Italiens, il peut paraître surprenant que deux entreprises italiennes, FAVA SpA et Pavan Group, détiennent les deux tiers de ce marché mondial de 270 millions de dollars en pleine expansion. En fait, elles sont pratiquement voisines dans une région du nord de l'Italie qui a une longue histoire et une forte concentration de fabricants d'équipements spécialisés pour des industries spécifiques - des pâtes à l'emballage.

Ce qui est fascinant dans cette histoire, c'est la manière dont ces deux entreprises, toutes deux fondées avant 1950, en sont venues à dominer le marché grâce à l'application novatrice de principes d'ingénierie de base et à la capacité d'évoluer et de changer pour répondre aux exigences d'une industrie en transition. N'oublions pas qu'il y a tout juste 30 ans, l'Italie comptait 1 000 producteurs de pâtes. Ce nombre a diminué d'un ordre de grandeur pour atteindre aujourd'hui une centaine d'entreprises seulement. Cette consolidation a entraîné une demande croissante d'usines plus grandes, avec des capacités plus élevées et des équipements avec des temps de cycle plus courts et un débit plus élevé,alors que le produit final doit répondre aux attentes élevées des clients.

Du petit lot au grand

Au cours des 70 dernières années, le processus de fabrication des pâtes a évolué de façon spectaculaire - des petits lots artisanaux de pâtes fraîches cuites aux machines actuelles de haute technologie et de haute performance conçues pour pomper de 500 à 6 000 kg/h pour les pâteslongues et courtes .

"Il s'agit d'un aliment pratique, bon marché, facile à stocker et à préparer", explique Luigi Fava, directeur général et PDG de FAVA SpA, pour expliquer les raisons de la demande croissante de pâtes sèches sur le marché. Fava, qui appartient à la troisième génération de l'entreprise familiale fondée en 1937 et qui a vendu plus de 2 250 gammes de pâtes, est enthousiaste à l'idée de l'avenir. "Sur près de 7 milliards de personnes dans le monde, moins d'un milliard mangent des pâtes aujourd'hui. D'une certaine manière, on pourrait dire qu'il s'agit d'un nouvel aliment", s'enthousiasme-t-il.

À 64 ans, le principal concurrent italien de Fava, le groupe Pavan, se présente comme "le plus jeune" des trois principaux concurrents (le troisième est une société suisse). Le Dr Luca Zocca, directeur marketing de Pavan, n'est pas moins optimiste quant à l'avenir. Les pâtes ont un potentiel considérable dans les grands pays tels que les États-Unis, où la consommation actuelle par habitant n'est que de 10 kg par personne et par an", déclare-t-il .Il note que le régime Atkins, légendaire pour son rejet des glucides, a "presque paralysé" le marché américain il y a cinq ans. Mais les ventes se redressent fortement, à tel point que Barilla a récemment ouvert une usine d'une capacité de 60 000 tonnes.

L'objectif d'une machine à pâtes sèches est de produire un produit final dont le taux d'humidité est de 12 %, chiffre fixé par la législation. À ce niveau, l'activité de l'eau est suffisamment faible pour garantir l'absence de prolifération de micro-organismes, tandis que le produit fini est indéformable.

Si, d'un côté, le processus peut sembler assez simple, les conditions thermiques exactes auxquelles la pâte est soumise pendant la phase de séchage ont un impact sur sa structure et sa porosité, qui à leur tour affectent sa résistance mécanique et sa texture pendant la cuisson.

Quatre facteurs influencent la qualité des pâtes : la température de traitement, l'humidité et la durée, ainsi que le gradient d'humidité résiduelle dans le produit final. Alors que les ingénieurs tentent de trouver le bon équilibre dans leur processus pour obtenir un produit final de la plus haute qualité, les cycles de séchage deviennent de plus en plus sophistiqués. Et c'est là que FAVA et Pavan ont été particulièrement innovants dans leur approche.

Leséchage : un processus complexe

Une ligne de production moderne typique se compose de cinq éléments principaux : un mélangeur/extrudeur, un pré-sécheur, un sécheur, un refroidisseur et une emballeuse .Les sections de préséchage et de séchage représentent la partie la plus complexe et la plus importante des coûts (environ 65 %) de ces machines de plusieurs millions de dollars. Avec des températures intérieures atteignant plus de 100°C (et une humidité relative élevée), les composants doivent être soigneusement conçus pour supporter la dilatation thermique générée par le changement de température.

Traditionnellement, la pâte à papier est séchée à des températures inférieures à 50°C pendant de longues périodes - 20 à 30 heures. Au cours des deux dernières décennies, l'industrie a progressivement augmenté la température jusqu'à environ 100°C, ce qui a eu un impact significatif sur le temps de traitement. Les cycles de séchage actuels durent cinq à six heures pour les pâtes longues, un chiffre dont tout le monde s'accorde à dire qu'il est proche de la limite.

"Les cycles de séchage à basse température, à haute température et à très haute température, ainsi que les avantages de chaque type de cycle, font l'objet de discussions depuis longtemps", explique M. Fava. "À la fin des années 1980, la course à l'application de températures très élevées et de cycles de séchage courts a été proposée comme la solution idéale par certains concurrents ;cependant, les résultats ont montré que la pâte à papier de haute qualité n'est pas fabriquée à la hâte et qu'il n'y a aucun avantage à promouvoir des cycles de séchage rapides à des températures ultra-élevées."

Aujourd'hui, dit M. Fava, le cycle de séchage est clair pour tout le monde .C'est peut-être le cas, mais les ingénieurs des deux entreprises ont adopté des approches très différentes pour mettre au point les principes fondamentaux du transfert de quantité de mouvement, de chaleur et de masse afin d'obtenir un taux d'humidité final et une durée de cycle optimaux. Ils ont même fait appel à des chercheurs universitaires et à des experts techniques d'institutions telles que l'université de Milan, le ministère de l'agriculture et l'Institut national de recherche sur l'alimentation et la nutrition de Rome pour qu'ils se prononcent sur la question.

Deux façons de traiter thermiquement les pâtes

Zoccaexplique que Pavan a révolutionné le marché il y a 20 ans avec un procédé de séchage breveté qui réduit considérablement le temps de séchage, sans altérer les propriétés des pâtes.Il affirme que son entreprise a actuellement le cycle de séchage le plus rapide - cinq heures - pour les pâtes longues.

Dans son procédé, Pavan applique une température élevée dans la phase initiale du processus de séchage, ce qui, selon lui, bloque l'activité enzymatique (qui maintient les propriétés nutritionnelles) et améliore la couleur du produit. La température élevée diminue rapidement la teneur en eau, ce qui réduit également le temps de traitement et permet d'obtenir un résultat magique en moins de six heures. Le faible taux d'humidité de l'air à ce stade protège également les amidons délicats des pâtes contre le gonflement.

Les pâtes passent ensuite par une série de phases alternées de séchage rapide et de stabilisation - cette deuxième étape consiste essentiellement à réhumidifier la couche extérieure des pâtes tout en maintenant une température constante. Selon M. Zocca, ce processus, qui consiste essentiellement en un recuit, élimine toute contrainte résiduelle susceptible d'entraîner une rupture du produit final et permet d'obtenir un produit stable, adapté au conditionnement primaire. Pour contrôler étroitement les conditions et ajuster les variables dans chaque zone et produire une pâte avec de la texture et de la couleur, les cheveux sont divisés en plusieurs zones avec des contrôles indépendants pour la température de l'air, l'humidité relative, les échanges de chaleur et l'échappement.

"Notre avantage concurrentiel réside dans le fait que notre procédé nous permet d'utiliser des farines (de blé dur) de qualité inférieure et d'obtenir un produit final de qualité supérieure à celle des procédés traditionnels", explique M. Zocca.

La technologie FAVA implique une séquence d'opérations techniques qui, selon Fava, garantit une flexibilité de séchage et une facilité d'utilisation maximales. Lesite web de l'entreprise affirme également que le refroidissement progressif et la stabilisation du procédé représentent l'une des innovations les plus importantes dans le domaine de la production de pâtes longues.

Au lieu d'une série de phases de séchage et de stabilisation alternées, le processus consiste en une phase de pré-séchage relativement intense, suivie d'un cycle de séchage rapide de 160 minutes au cours duquel la pâte atteint une température maximale en peu de temps. Elle est ensuite rapidement abaissée. La troisième et dernière étape est la zone de stabilisation, qui ramène la pâte à un taux d'humidité uniforme afin d'éliminer toutes les exigences. L'ensemble du processus est étroitement contrôlé par un automate programmable afin d'obtenir les caractéristiques souhaitées pour le produit final.

Innovation continue, pâtes à cuire

Bien qu'elles aient choisi d'adopter des approches très différentes dans leur processus, les deux entreprises produisent clairement un produit final de qualité - elles détiennent chacune une part de 35 % du marché mondial et ont des lignes d'exploitation dans des usines du monde entier .Et elles ne se reposent pas sur leurs succès pour maintenir leur position dominante à l'avenir. Tous deux déclarent investir beaucoup de temps, d'énergie et de ressources dans la recherche et le développement afin d'améliorer le processus de production et la qualité des produits.

Ces Italiens ont cependant tendance à être un peu snobs en matière de pâtes : "Elles sont trop cuites dans le monde entier", insiste Fava.


On se demande pourquoi ces entreprises consacrent autant de temps et d'efforts à l'ingénierie pour s'assurer qu'un produit de haute qualité arrive en bout de chaîne, si nous allons tous cuire nos spaghettis jusqu'à ce qu'ils soient mous pendant nos vacances à Malaga.


Fava a la réponse : "Même des pâtes trop cuites, dit-il, valent mieux que des pâtes mal faites."">Fava a la réponse : "Même des pâtes trop cuites, dit-il, valent mieux que des pâtes mal faites."


Pour obtenir un produit final de haute qualité, le processus de séchage de Pavan, illustré ici pour les pâtes courtes, alterne une série d'étapes de séchage (A1, A2) et de stabilisation ou de recuit (S1, S2), au cours desquelles une large gamme de valeurs de température et d'air humidité de l'air peuvent être obtenues.


Source : Pavan Group


Pour obtenir un produit final de haute qualité, le processus de séchage de FAVA, illustré ici pour les pâtes courtes, est basé sur un refroidissement progressif et une longue période de stabilisation afin d'éliminer toute contrainte résiduelle.">

Source : FAVA S.p.A.