Optimisation de la qualité des granulés d'aliments pour poules pondeuses à base de maïs : étude de cas d'une usine de granulés à matrice annulaire Hongyang en Colombie

Résumé exécutif

Le secteur avicole colombien a produit un nombre record de 19,5 milliards d'œufs en 2025, la consommation par habitant atteignant un niveau historique de 366 œufs par an, selon la Fédération nationale des producteurs de volaille (FENAVI). La production d'aliments pour animaux du pays a dépassé les 13,2 millions de tonnes la même année, la volaille représentant 56,1 % de la production totale, soit environ 7,4 millions de tonnes. La quasi-totalité des macro-ingrédients (98,9 %) sont importés des États-Unis, le maïs étant la matière première prédominante (69,3 % des formulations).

Cette étude de cas examine comment Alimentos NutriAvícola SAS, un fabricant régional d'aliments pour poules pondeuses desservant les producteurs d'œufs du corridor Cundinamarca-Boyacá en Colombie, a résolu des problèmes persistants de qualité des granulés en déployant la technologie de broyeur à granulés à matrice annulaire de Liyang Hongyang Feed Machinery avec un taux de compression personnalisé optimisé pour les formulations à base de maïs pour poules pondeuses.

Le paysage de l'alimentation avicole en Colombie

Le secteur avicole colombien a connu une croissance structurelle soutenue. Entre 2014 et 2025, la consommation de poulet a augmenté de 29 %, tandis que celle des œufs est passée d'environ 240 à 366 unités par habitant, plaçant ainsi la Colombie parmi les principaux pays consommateurs d'œufs au monde. Ce secteur est présent dans plus de 650 municipalités et génère une valeur économique annuelle estimée à 27 000 milliards de pesos colombiens.

Le corridor Cundinamarca-Boyacá, centré sur les infrastructures de transformation de Bogotá, abrite la plus forte concentration d'exploitations avicoles intégrées du pays. Les fabricants d'aliments pour animaux de cette région approvisionnent aussi bien les grands intégrateurs que les producteurs d'œufs indépendants, les aliments pour poules pondeuses représentant une part importante de la production quotidienne. Les données FENAVI de janvier à juillet 2025 indiquent une augmentation des placements de poussins pondeurs, passant de 32,6 millions à 34,5 millions, soit une hausse de 5,7 % sur un an, signe d'une expansion continue du secteur des œufs.

Les aliments pour poules pondeuses colombiennes sont principalement composés de maïs et de soja. Le maïs représente environ 60 % de la ration, le tourteau de soja 20 %, complétés par du son de riz, du carbonate de calcium (essentiel à la formation de la coquille des œufs) et des prémélanges vitaminiques et minéraux. Contrairement aux régimes à base de blé couramment utilisés dans l'élevage avicole européen, les formulations à base de maïs présentent des difficultés spécifiques de granulation. Le maïs contient moins de protéines formant le gluten que le blé, ce qui réduit la liaison naturelle lors du conditionnement et de la compression. De ce fait, la durabilité des granulés, mesurée par l'indice de durabilité des granulés (IDG), est intrinsèquement plus difficile à obtenir sans une spécification précise de l'équipement.

Le défi de la qualité des granulés

Alimentos NutriAvícola SAS exploite une usine d'aliments pour poules pondeuses de capacité moyenne près de Duitama, dans le département de Boyacá. Cette usine fournit environ 2 800 tonnes d'aliments par mois à un réseau de plus de 40 producteurs d'œufs de la région de l'Altiplano Cundiboyacense. Historiquement, l'usine produisait des aliments en farine, format que la plupart des clients acceptaient pour les systèmes d'alimentation en bâtiment et au sol.

Avec la maturation du secteur colombien des œufs – notamment grâce à l'autorisation, en 2025, des exportations d'œufs en coquille vers le marché américain – plusieurs des plus importants clients de l'usine ont entamé la transition vers des systèmes d'alimentation automatisés dans des poulaillers à environnement contrôlé. Ces systèmes nécessitent des aliments granulés pour fonctionner efficacement : les aliments en farine provoquent des obstructions dans les vis sans fin, génèrent une quantité excessive de poussière qui encrasse les filtres de ventilation et induisent une alimentation sélective, les poules ne consommant que les particules qu'elles préfèrent et laissant de côté les fines particules riches en vitamines et minéraux.

La ligne de granulation existante de l'usine, équipée d'une presse à granulés à entraînement par courroie utilisant des spécifications de matrice annulaire standard, a produit des résultats incohérents avec les formulations de couches à base de maïs :

• PDI variableLa durabilité des granulés a fluctué entre 88 % et 92 %, en dessous du seuil de 94 % requis par les systèmes d'alimentation automatisés pour un fonctionnement fiable.
• teneur élevée en finesLe tamisage après refroidissement a systématiquement renvoyé 4 à 6 % de fines, qui ont dû être retraitées, réduisant ainsi le débit effectif et augmentant le coût énergétique par tonne.
• Dureté inconstante: La variation de dureté des granulés d'un lot à l'autre a entraîné des plaintes de clients — certaines cargaisons sont arrivées avec une intégrité acceptable des granulés, tandis que d'autres présentaient une casse importante après le trajet en camion de 2 à 3 heures de Duitama jusqu'aux fermes de la Sabana de Bogotá.
• Limitations du débitLe système d'entraînement par courroie a subi un glissement dans des conditions de charge variables, en particulier lorsque les différences de teneur en humidité d'un lot à l'autre modifiaient les caractéristiques d'écoulement du mélange à travers le conditionneur.

Six clients, représentant environ 35 % du volume mensuel, ont indiqué qu'ils chercheraient d'autres fournisseurs si la qualité des granulés ne s'améliorait pas d'ici un trimestre.

Solution de broyeur à granulés à matrice annulaire de Hongyang

La direction de l'usine a évalué les propositions de trois fournisseurs internationaux d'équipements avant de sélectionner Liyang Hongyang Feed Machinery Co., Ltd. Fondée en 2006, Hongyang est spécialisée dans la fabrication de broyeurs à matrice annulaire et de granulés, avec une unité de production de matrice annulaire interne qui permet une personnalisation précise des taux de compression, de la géométrie des trous de la matrice et des spécifications des matériaux.

Configuration de l'équipement

Hongyang a recommandé la presse à granulés à matrice annulaire HYPM 508, dotée d'un système de transmission par engrenages hélicoïdaux rectifiés avec précision. La transmission par engrenages constitue un atout majeur : contrairement au système à courroie existant, elle garantit un couple constant quelles que soient les variations de formulation d'un lot à l'autre, éliminant ainsi tout glissement lors de la production de recettes à forte teneur en humidité ou en matières grasses.

Personnalisation des matrices annulaires pour les formulations de couches à base de maïs

L'intervention technique principale a porté sur les spécifications de la matrice annulaire. L'équipe d'ingénierie de Hongyang a analysé la formulation exacte de la couche du client (60 % de maïs, 20 % de tourteau de soja, 8 % de son de riz, 7 % de carbonate de calcium et 5 % de prémélange) et a calculé le taux de compression optimal pour compenser les propriétés liantes naturelles inférieures du maïs par rapport au blé.

Taux de compressionUn rapport de 1:11 a été sélectionné pour la filière de 3,0 mm et de 1:10 pour celle de 4,0 mm. Ces valeurs se situent dans la partie supérieure de la plage standard pour la volaille (1:8 à 1:14), offrant ainsi le temps de compression supplémentaire nécessaire à l'obtention d'une compaction optimale des purées à base de maïs. La longueur effective plus importante garantit que la gélatinisation de l'amidon, obtenue lors du conditionnement à la vapeur (visant une température de la purée de 80 à 85 °C), est bien intégrée à la structure des granulés avant leur sortie de la filière.

Conception du trou de matriceLa géométrie conique de l'entrée, avec un angle d'attaque de 60 degrés, optimise le flux de matière dans le canal de compression. Ceci réduit la consommation d'énergie spécifique par tonne tout en garantissant une densité de granulés homogène dans tous les trous de la matrice. Des perceuses à canon CNC entièrement automatisées, équipées de forets importés d'Allemagne, assurent une géométrie précise des trous et un état de surface uniforme – un détail qui influe directement sur l'homogénéité des granulés et la durée de vie de la matrice.

Matériau et duretéLa matrice annulaire a été fabriquée en acier allié à haute teneur en chrome (équivalent 20CrMnTi) et traitée par trempe sous vide selon le procédé Hongyang, atteignant une dureté superficielle de 60 à 62 HRC et une profondeur de couche trempée de 1,2 à 1,5 mm. Pour les formulations à base de maïs contenant 7 % de carbonate de calcium (un ingrédient moyennement abrasif), cette spécification de dureté vise une durée de vie de la matrice de 5 000 à 7 000 tonnes entre deux remplacements.

Mise en œuvre sur site

Hongyang a dépêché un ingénieur de mise en service senior sur le site de Duitama. Le processus de mise en service, qui a duré trois jours, comprenait :

1. Calibrage du débit en utilisant la formulation de couche réelle du client plutôt que des matériaux de référence
2. Ajustement des paramètres de conditionnement à la vapeur pour atteindre une température de gélatinisation optimale (82 °C) tout en préservant la teneur en vitamines thermosensibles.
3. Réglage précis de l'écartement des rouleaux pour obtenir une distribution uniforme du matériau sur toute la surface de la matrice — vérifié par imagerie thermique pour confirmer une température de matrice constante
4. Une phase de rodage contrôlée de 48 heures permet de stabiliser les indicateurs de qualité des granulés avant le passage à la production en série.

Résultats de production

Les données recueillies après la mise en service, sur une période de stabilisation de 60 jours, ont démontré des améliorations mesurables pour tous les indicateurs clés de qualité des granulés :

L'amélioration de l'indice PDI à 95-97 % a éliminé la principale source d'insatisfaction des clients. Les producteurs d'œufs utilisant des systèmes d'alimentation automatisés n'ont signalé aucun autre cas de blocage de la vis sans fin ni d'alimentation sélective. La réduction des fines, de 4-6 % à moins de 1,5 %, s'est traduite directement par une diminution des coûts de retraitement et une augmentation d'environ 3 % du rendement effectif de chaque lot de production.

Le débit a augmenté d'environ 45 % — passant de 3,8 à 5,5 tonnes par heure — sans augmentation de la capacité du moteur. Ce gain est attribuable à la constance du couple délivré par la transmission par engrenages, qui a éliminé les chutes de vitesse intermittentes qui limitaient le système à courroie, ainsi qu'à la géométrie optimisée de la filière annulaire, réduisant la résistance à l'extrusion.

Commentaires des clients et impact sur l'entreprise

Au cours du premier trimestre d'exploitation de la nouvelle ligne de granulation, les six clients qui avaient menacé de se retirer ont renouvelé leurs contrats d'approvisionnement. Deux autres producteurs d'œufs, dont l'un exploite un élevage de 120 000 poules pondeuses dans la Sabana de Bogotá, ont contacté NutriAvícola pour conclure des accords d'approvisionnement après avoir entendu parler de la qualité améliorée des granulés par des exploitations voisines.

Le directeur général de l'usine a indiqué que l'investissement avait été entièrement rentabilisé en 14 mois environ, grâce à trois facteurs : l'élimination du risque de perte de clients (qui menaçait 35 % du volume mensuel), la réduction du coût énergétique par tonne (22 kWh contre 28 kWh) et la capacité de répondre aux besoins croissants du segment de l'alimentation automatisée de l'industrie colombienne des poules pondeuses.

Conclusion

Le secteur colombien de l'élevage de poules pondeuses est à un tournant. Une production record d'œufs, l'accès à de nouveaux marchés d'exportation et la transition des systèmes d'alimentation manuels aux systèmes automatisés rehaussent les exigences techniques pour les fabricants d'aliments. La qualité des granulés, autrefois un critère secondaire lorsque la plupart des clients utilisaient des aliments en farine, est devenue un facteur de différenciation concurrentielle.

Ce cas illustre que, pour les formulations d'aliments pour pondeuses à base de maïs, le choix de la filière annulaire ne se limite pas à la sélection d'un produit dans un catalogue, mais relève d'un calcul d'ingénierie. Le taux de compression, la géométrie des orifices de la filière et la dureté du matériau doivent être adaptés avec précision à la formulation spécifique afin d'obtenir des granulés homogènes et résistants au transport. Les systèmes de transmission par engrenages offrent des avantages significatifs par rapport aux systèmes à courroie pour maintenir la stabilité du débit malgré les variations de charge inhérentes à la production industrielle d'aliments pour animaux.

La capacité de Liyang Hongyang Feed Machinery à personnaliser les matrices annulaires en fonction des paramètres spécifiques à chaque formulation — soutenue par une fabrication interne avec une précision CNC et un traitement de durcissement sous vide — a permis à une usine d'aliments pour animaux colombienne de taille moyenne de transformer la qualité des granulés, d'un handicap, en un atout concurrentiel.