Atteindre le juste équilibre entre santé et performance

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Le rôle du processus de mélange dans la production des compléments alimentaires

C, B ou Mg – le bon mélange pour être en pleine forme

Vous connaissez certainement ces comprimés effervescents à prendre au petit déjeuner pour bien commencer la journée. Le marché regorge actuellement de compléments alimentaires disponibles dans de nombreuses variantes et de plus en plus de personnes misent sur leur utilité pour garder la forme et accroître un tant soit peu leurs performances. Logée entre les denrées alimentaires et les médicaments, la production des poudres, comprimés, huiles et gélules s’avère extrêmement complexe.

Rien que pour l’année 2018[1], 1,439 milliards d’euros ont été dépensés en Allemagne pour des compléments alimentaires (abréviation CA) selon l’association Lebensmittelverband Deutschland e.V. Ceci représente 225 millions de boîtes. Statistiquement parlant, on arrive à presque trois boîtes par personne et par année. Les articles les plus prisés sont la vitamine C ainsi que les préparations multivitaminées et les minéraux de magnésium et de calcium.

Malgré des chiffres un rien différents, Statista indique pour 2019 une tendance très marquée : 75 millions de boîtes (+3 millions par rapport à 2018) de vitamines et de minéraux ont été achetés par les consommateurs, pour un total de 1,1 milliards d’euros (+240 millions d’euros). Toujours selon Statista, le magnésium tient le haut du pavé. Les produits à base de vitamine B sont de plus en plus appréciés. Outre le magnésium, les préparations de vitamine C contribuent largement au chiffre d’affaires. Plus de deux tiers de la population allemande ont déjà eu une fois recours à ces compléments alimentaires ou n’excluent pas d’y recourir à l’avenir.

Cette tendance trouve ses racines dans notre société moderne, dans ce qui nous a été enseigné pendant des années comme étant essentiel et que l'on transmet souvent à la génération suivante : la reconnaissance est liée à des performances mesurables. Elle est accordée à celles et ceux qui relèvent tout nouveau défi avec un sourire et un « Je peux le faire. – Yes, we can. » décontracté. Cela commence déjà à l’école et ne prend pas fin au terme de la carrière professionnelle. En effet, les « best ager » veulent avant tout rester en pleine forme et en bonne santé.

Les activités mentales et sportives ne peuvent toutefois être garanties à long terme que si l’on prévient les carences nutritionnelles et résiste aux agents pathogènes. Le bonheur et la satisfaction supposent une bonne santé. Ceci prend tout son sens dans le cadre de la pandémie actuelle.

« Selon une enquête menée par l’institut de sondage YouGov à laquelle plus de 1.000 personnes de plus de 18 ans ont participé, 61 pour cent des personnes interrogées souhaitent améliorer leur santé globale, 36 pour cent veulent éviter un rhume, 39 pour cent souhaitent améliorer leurs fonctions corporelles et 33 pour cent veulent améliorer leur condition physique. »[2]

Mais même avec un corps sain, fournir en permanence des performances au top exige davantage d’énergie. En principe, une alimentation équilibrée devrait suffire mais elle n’est justement pas toujours équilibrée – de plus en plus de personnes ont donc recours à des compléments alimentaires sous forme de comprimés effervescents, de poudres solubles, de sticks, de comprimés ou de gélules.

 

Les tendances alimentaires génèrent un chiffre d’affaires accru

Le terme « nutrition » fournit par ailleurs un autre motif pour cette augmentation des CA. Il n’y a pas que notre société qui est diversifiée, notre alimentation l’est également. Être « omnivore » ne constitue qu’un des nombreux modes de consommation alimentaire : la décision de devenir flexitarien, végétarien, végétalien, etc. est en général prise en âme et conscience. En 2020, on dénombre déjà 1,13 millions de végétaliens en Allemagne – avec une tendance également à la hausse. Et tout qui opte délibérément pour tel ou tel mode de consommation alimentaire doit souvent - tout aussi délibérément - fournir à son corps les vitamines et autres substances vitales déficientes - sous la forme de compléments alimentaires.

Le piratage corporel - « body hacking » ou « biohacking » - représente une forme assez marquée de l’amélioration corporelle : elle ne se rapporte pas toujours à des méthodes invasives. Souvent, les body hackers fournissent de manière ciblée à leur corps des substances dont ils sont convaincus qu’elles vont améliorer leurs performances : esprit plus clair, réflexion plus rapide, discours plus aisé et réactions plus rapides dans le sport. Tout cela pour les performances !

Les exigences des consommateurs quant aux performances des compléments alimentaires sont par conséquent tout aussi élevées. La forme d'administration doit être agréable, la prise doit être rapide, simple et possible partout où l’on se trouve. Les préparations combinées sont très prisées et la durée de conservation des produits est importante. Parfois, il faut enrober certains ingrédients actifs avant qu'ils ne soient mélangés à d'autres poudres. En outre, le goût doit être agréable. Qu’il s’agisse d’un emballage familial, d’un comprimé ou d’un sachet, la distribution des substances actives doit toujours rester minutieusement constante.

 

Réglementation stricte à l’instar des médicaments

Le § 1 de l’Ordonnance allemande sur les compléments alimentaires (NemV) définit ceux-ci comme des denrées alimentaires qui

  1. visent à compléter la nutrition générale (finalité),
  2. forment un concentré d’éléments nutritifs ou autres substances avec effet nutritionnel ou physiologique, seules ou en combinaison (composition) et
  3. sont mises sur le marché sous forme dosée, en particulier sous forme de gélules, de pastilles, de comprimés, de pilules et autres formes d’administration similaires, de sachets de poudre, d’ampoules, de flacons avec compte-gouttes et autres formes d’administration similaires de liquides et de poudres, destinées à être ingérées en petites quantités mesurées (forme d'administration).

Les CA sont par conséquent des denrées alimentaires qui visent à compléter la nutrition générale avec des vitamines, des minéraux ou autres substances comme par ex. des acides aminés, des fibres alimentaires ou des substances végétales secondaires. Ils contiennent des nutriments actifs sur le plan de la physiologie alimentaire, sous forme concentrée et en quantités dosées.

Il n’est pas toujours aisé de les différencier des médicaments. Les compléments alimentaires ne peuvent pas présenter de propriétés pharmacologiques, comme la définition des médicaments selon le § 2 de la Loi allemande sur les médicaments (AMG) le prévoit ; ils ne peuvent pas non plus donner une telle impression au consommateur.

Il peut parfois sembler tout aussi difficile de les distinguer des denrées alimentaires de consommation ordinaire. L’article 2 du Règlement relatif aux « denrées alimentaires » définit celles-ci comme tout(e) substance ou produit destiné(e) à la nutrition, à l’inverse des compléments alimentaires qui sont destinés à compléter la nutrition normale.

 

Production conforme aux directives pharmaceutiques

Les exigences posées à la technologie de production - qui prépare les CA en vue d’une ingestion agréable pour le consommateur - correspondent à celles d’une production alimentaire et pharmaceutique conforme aux spécifications techniques BPF/FDA.

Comme le marché des CA présente toujours davantage de nouveaux conditionnements et ingrédients, de nombreux fabricants font appel aux services de sous-traitants. Ces derniers connaissent parfaitement les exigences strictes posées à la production et sont en mesure de produire dans la qualité constante et optimale telle que requise.

Les fabricants de CA profitent ainsi de la flexibilité de production des sous-traitants et de leur capacité à relever les défis. En effet, les différentes formes d'administration nécessitent différents procédés de fabrication et de conditionnement pouvant s’avérer spécialisés et coûteux en investissement.

Mais une fois que le volume des ventes atteint un certain niveau, les fabricants - comme par ex. Herbalife Nutrition qui produit quelque 65% de ses propres CA - assurent la production en interne et améliorent ainsi leur savoir-faire et leur connaissance des procédés.

 

Qualité élevée sous haute surveillance

Comme les produits doivent être traçables à 100% - à l’instar de l’industrie pharmaceutique -, le contrôle de la qualité débute en général dès la réception des marchandises. De nombreux fabricants - dont Herbalife Nutrition et l’entreprise Nutrichem - contrôlent la qualité en différents points du processus de production. Ce faisant, ils mettent l’accent sur l’alimentation des mélangeurs, sur le processus de mélange avec le prélèvement des échantillons et des proportions de mélange minutieusement reproductibles, sur les contrôles de routine côté conditionnement et sur une analyse minutieuse du nettoyage, laquelle est effectuée sur toutes les surfaces en contact avec le produit au cours du processus complet.

L’entreprise Nutrichem produit des compléments alimentaires sous forme de poudre contenant des oligoéléments, des vitamines et des minéraux ; le consommateur mélange ces poudres avec de l’eau et les ingère sous forme liquide. L’entreprise assure la production à 100%.

« La qualité de nos produits est surveillée dans le cadre d’un processus de contrôle sur le plan chimique, physique et microbiologique. Les audits internes et externes à intervalles réguliers ainsi que la formation continue du personnel nous permettent d’atteindre et de conserver une qualité de produit particulièrement élevée », affirme Alexander Voitl - responsable OpEx après de Nutrichem Diät + Pharma GmbH - au sujet des défis spécifiques.

Par conséquent, l’homogénéité et du coup l’excellente qualité des produits en poudre reposent avant tout sur un processus de mélange stable et reproductible, et ce, pas uniquement chez Nutrichem. En outre, un mélange homogène et reproductible a un impact positif sur la suite du processus : la ligne de conditionnement est en effet plus efficace si le débit de produit est uniforme.

 

Précision et avantages financiers des grosses charges 

Dans le cadre de la production de compléments alimentaires, les mélangeurs sont donc soumis à des exigences élevées en termes d’homogénéité des mélanges.

Seuls des mélangeurs de précision peuvent être mis en œuvre pour répondre à ces exigences de qualité des mélanges. Les mélangeurs de précision se caractérisent par une chambre de mélange fixe et des outils de mélange mobiles. Ceux-ci doivent diffuser les composants dans tout l’espace de mélange afin de créer un mélange aléatoire. Ceci permet d’atteindre une qualité de mélange techniquement optimale, imbattable dans la pratique. Pour la production de compléments alimentaires, le mélangeur doit en outre travailler rapidement sans toutefois modifier la forme ni la taille des particules des matières premières. Ces exigences limitent fortement la gamme de systèmes de mélange à prendre en considération : les mélangeurs verticaux s’avèrent ici particulièrement appropriés.

L’excellente efficacité de mélange de ces modèles (voir encadré) se révèle tout particulièrement lorsqu’il faut ajouter de très petites quantités d’agents antiagglomérants pour le traitement ultérieur en pastilleuse. Ces substances sont particulièrement légères, ont tendance à former des grumeaux et se diffusent très difficilement. Elles perdent toutefois rapidement leur effet antiagglomérant dès qu’elles sont soumises à des contraintes de pression et de cisaillement. La diffusion optimale de petites quantités sans nuire à l’efficacité est une fonction spécifique que les mélangeurs amixon maîtrisent en toute sécurité, même avec des grosses charges.

Les grosses charges présentent de nombreux avantages pour les fabricants de CA. Elles permettent de réduire considérablement les coûts liés à la préparation et au pesage des différents composants. Une fois la durée de mélange écoulée, il ne faut prélever et analyser qu’un seul échantillon. Ainsi, les grosses charges permettent souvent d’économiser plusieurs milliers d’euros.

Mélangeur de précision pour jusqu'à 7 m³ de mélange - © by amixon®

Alexander Voitl soulève un autre aspect important dans la liste des exigences posées aux mélangeurs : « certains ingrédients sont particulièrement sensibles et c’est pourquoi nous mettons l’accent sur un faible échauffement lors du processus de mélange. »Le mélangeur de précision illustré peut mélanger des charges de maximum 7 m³. Le résultat est un mélange aléatoire optimal, imbattable dans la pratique – cela que le niveau de remplissage soit de 800 ou de 2000 litres, ou que la capacité nominale de remplissage de 7000 litres soit pleinement exploitée.

Dans de nombreuses applications – et aussi avec des grosses charges –, amixon est parvenue à démontrer que l’apport d’énergie reste toujours minime. Aucune chaleur de réaction n’a été constatée dans le produit, ni d’augmentation significative des poussières.

Ce dernier point est particulièrement important pour le consommateur qui exige une solubilité et une dispersibilité optimales du produit fini. Ce point est également important lorsque des empaqueteuses à haut rendement sont utilisées pour le remplissage des sachets et autres pochettes. 

Le fait que le processus de mélange n’entraîne pas d’échauffement du mélange est crucial pour la durée de conservation des CA au sein du processus de distribution dans le monde entier. Si les produits sont emballés à chaud, ils risquent de former des grumeaux et la micro-condensation risque de les décolorer de manière intempestive.

Par conséquent et pour des raisons de qualité, le maintien de la stabilité des produits est essentiel pour les fabricants. Chez Herbalife Nutrition, une équipe interne veille à la stabilité des produits dans différentes conditions climatiques d’utilisation et de transport des CA. L’applicabilité des nouvelles formulations et des nouveaux emballages est contrôlée dans des chambres d'essai de stabilité spéciales avant de passer à la production.

L’art du nettoyage détermine le degré de flexibilité

 En raison des changements fréquents de recette et des exigences strictes liées à une production pharmaceutique, les mélangeurs utilisés dans la production de CA doivent être validés en un temps record et faciles à nettoyer.

Alexander Voitl trace à cet égard les grandes lignes de la sélection pratique d’un mélangeur : « avant que nous n’options pour un mélangeur, il doit subir avec fruit plusieurs essais de qualification et de validation. Les mélangeurs verticaux compacts à deux arbres d’amixon ont tous réussi ces essais. »

L’installation et le fonctionnement du mélangeur sont garantis dans le cadre de cette qualification. Pour la validation du mélangeur, les processus de mélange et de nettoyage sont en outre contrôlés quant à leur conformité avec les spécifications définies. Si un mélangeur ne satisfait pas aux spécifications de cette qualification, il ne peut pas être utilisé dans la production.

Ainsi, lors du nettoyage humide d’un mélangeur de précision, des têtes de lavage rotatives sont abaissées dans la chambre de mélange par le haut et par les côtés. Dans le même temps, les outils de mélange tournent et garantissent ainsi l’aspersion intégrale de toutes les surfaces en contact avec le produit. L’eau de lavage est évacuée au point le plus bas au fond du mélangeur.

Comme la capacité thermique de l’acier inoxydable n’est que de onze pour cent de celle de l’eau, le mélangeur se réchauffe très rapidement lorsqu’il est nettoyé avec de l’eau chaude. C’est pourquoi l’appareil sèche ensuite plus rapidement. On peut en général se passer de détergents pour le nettoyage.

Un nettoyage humide à plusieurs étapes peut toutefois s’avérer nécessaire suite à un traitement avec des pigments ou des arômes très intensifs. Un tel nettoyage se compose d’un prélavage, d’un moussage et d’un rinçage à l’eau claire. Il est également requis lorsque des liquides doivent être ajoutés sous forme de microgouttelettes à une poudre et les dépôts intempestifs doivent ensuite être éliminés. Moyennant une bonne organisation, le nettoyage et le séchage sont effectués en une heure.

Plusieurs entreprises dans le domaine du traitement des nutriments procèdent avec fruit à un nettoyage à sec en mélangeant une ou deux charges de rinçage. Celles-ci sont soigneusement emballées en vue d’une utilisation ultérieure en tant que matériau recyclable si la recette le permet.

On distingue ici toute l’importance des différents produits pour les compléments alimentaires. Une autre caractéristique du mélangeur revêt du coup une grande importance dans le processus de fabrication - le degré de vidange. Avec un mélangeur vertical d’amixon, les 7000 litres de produit peuvent être évacués jusqu’à laisser un reste de 0,5 litre – ce qui correspond à 0,007 pour cent.

Et en quoi ces 0,007 pour cent sont-ils importants ? Parce que chaque gramme supplémentaire évacué d’un mélangeur peut être vendu et ne doit pas être éliminé. Moins il y a de résidus dans le mélangeur, plus le processus de nettoyage est facile et rapide, plus la contamination potentielle est faible et plus la reproductibilité des charges est élevée.

Afin de garantir l’efficacité du processus, ce sont en fin de compte les constantes mineures qui jouent sur le coût de fabrication des CA. Si les temps de préparation et de nettoyage sont clairement prévisibles et brefs et si les quantités de produit à jeter sont faibles, cela se traduit au total par une plus grande marge bénéficiaire pour le fabricant de compléments alimentaires. 


Mélangeur à double arbre type HM et principe d'écoulement réarrangement tridimensionnel - © by amixon GmbH

Comment fonctionne un mélangeur vertical ?

Deux outils de mélange hélicoïdaux verticaux tournent dans le même sens, la chambre de mélange est formée par leur enveloppe imaginaire lors de leur rotation. Les ingrédients de la recette sont versés ou aspirés par le haut dans la chambre de mélange. La qualité de mélange optimale est obtenue après environ 50 à 60 rotations. Selon la fréquence de rotation des outils de mélange, ceci correspond approximativement à une durée de mélange de 2 à 5 minutes. Un clapet de fond sans espace mort s’ouvre ensuite et le mélange est évacué sans ségrégation.

Le flux de poussée ainsi généré est désigné par les termes de « brassage tridimensionnel ». Les outils de mélange refoulent les produits vers le haut en périphérie pour ensuite les laisser s’écouler par gravité vers le bas au centre, le long des arbres mélangeurs. Dans le même temps, les bras des outils de mélange entraînent l’écoulement radial du mélange. 


[1] Groupe de travail sur les compléments alimentaires en Allemagne (BLL AK NEM) : marché global 2018
[2] Marché des vitamines et des minéraux en Allemagne 2019, Statista

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