Jumeau Numérique: Profil d’échange thermique de la cuisson du sucre à la crème

NASUCO CANADA est une entreprise québécoise qui se spécialise dans la production, la transformation et la commercialisation de petits fruits, notamment des bleuets sauvages. L’entreprise souhaite optimiser son procédé de fabrication afin de soutenir sa croissance et améliorer la qualité de ses produits. Un des besoins essentiels de l’entreprise est d’optimiser le temps de cuisson du sucre à crème.
Le système de contrôle thermique automatisé (PID) actuellement en place repose exclusivement sur la mesure de la température. Cette approche, limitée à une plage restreinte de températures, ne tient pas compte de l’apport calorifique spécifique de la vapeur sous pression dans le processus de cuisson. Face à cette contrainte, plusieurs entreprises du secteur contournent le dispositif de régulation en utilisant l’interrupteur de pression de sécurité comme mécanisme de contrôle. Bien que cette pratique permette une amélioration ponctuelle de l’efficacité, elle engendre une grande variabilité du procédé et pose d’importants enjeux en matière de santé et sécurité.

Nos observations sur le terrain démontrent par ailleurs l’existence d’un profil de température particulier lors de la cuisson du sucre à la crème. En effet, les phases d‘homogénéisation des ingrédients, d‘ébullition de l‘eau et de cuisson du sucre vont chacune influencer, le taux de gras, de sucre et d‘eau dans le mélange, ce qui impact directement la chaleur spécifique du sucre à la crème. Lorsque le profil de chaleur spécifique change, la sensibilité de la pression à l‘intérieur de la double parois de la marmite passe d‘un état stable à un état instable en quelques secondes, rendant les paramètres de commande standard inadéquat dans une situation ou dans l‘autre, ce qui explique les limites d’un système de régulation basé uniquement sur la température pour assurer une gestion optimale et stable du procédé.

Faculty Supervisor:

Louis Deschênes

Student:

Partner:

NASUCO CANADA

Discipline:

Engineering

Sector:

Manufacturing

University:

College d’enseignement general et professionnel de Chicoutimi

Program: