Les hydrocolloïdes tels que la gomme xanthane, la gomme de guar et la carraghénane sont largement utilisés pour leurs propriétés de modification rhéologique dans les produits alimentaires (et d’autres industries). L’utilisation de ces ingrédients aide les fabricants de produits alimentaires et de boissons à contrôler la viscosité, à stabiliser les émulsions et à améliorer la texture dans un large éventail d’applications. Cependant, leurs performances fonctionnelles dépendent fortement d’une dispersion et d’une hydratation efficaces pendant la transformation, et le mélange est ici un facteur clé.
Un mélange inadéquat peut entraîner une agglomération, un faible rendement et des irrégularités dans le produit final. Les mélangeurs à haut cisaillement sont spécialement conçus pour surmonter ces défis. Cet article présente cinq avantages clés de l’utilisation de mélangeurs à haut cisaillement par rapport aux équipements de mélange conventionnels lors de la transformation des gommes et des épaississants :
1 : Dispersion rapide et sans agglomérats
Les agglomérats se présentent sous diverses formes, chacune posant des défis particuliers. Les agglomérats de type gel, par exemple, apparaissent lorsque des hydrocolloïdes, tels que les gommes et les épaississants, ne sont pas suffisamment dispersés dans les liquides. Au lieu de se désagréger et de s’humidifier complètement, des agglomérats peuvent se former lorsque des particules de poudre sèche sont encapsulées dans une couche externe de gel. On les appelle souvent « yeux de poisson » en raison de leur aspect gélatineux.
L’un des meilleurs moyens de se débarrasser des agglomérats – et d’éviter qu’ils ne se forment – consiste à disperser la poudre dans le liquide à l’aide d’un mélangeur à haut cisaillement. Grâce à une rotation à grande vitesse, le rotor du mélangeur génère une force d’aspiration puissante, aspirant à la fois la poudre et le liquide dans la tête de travail. La force centrifuge propulse ensuite les matériaux vers l’extérieur, les soumettant à un cisaillement mécanique et hydraulique intense lorsqu’ils passent à travers les perforations du stator. Le résultat est une solution exempte d’agglomérats en quelques minutes.
2 : Rendement optimisé et réduction des pertes
Les agitateurs traditionnels peinent à disperser efficacement les agglomérats, car ils se contentent de laver la surface, ce qui prolonge le processus d’hydratation et nécessite des temps de mélange très longs. De plus, certains ingrédients ont besoin d’un cisaillement pour s’activer et développer leurs propriétés fonctionnelles, ce que les agitateurs ne peuvent pas assurer à eux seuls. Cela conduit souvent à la nécessité d’une étape de filtration, ce qui augmente le gaspillage de matières premières coûteuses.
Avec un mélangeur à haut cisaillement, le processus de dispersion efficace garantit que toutes les particules de poudre sont entièrement hydratées, ce qui optimise l’utilisation des matières premières et minimise les écarts de formulation. En dispersant les agglomérats plutôt qu’en les filtrant, les mélangeurs à haut cisaillement permettent d’optimiser le rendement du produit et de réduire le gaspillage, ce qui se traduit par des économies de coûts et une efficacité accrue.
3 : Amélioration de l’uniformité et de la qualité du produit
Souvent, les fabricants compensent la formation d’agglomérats et les méthodes de mélange inadéquates en ajoutant des quantités excessives de matières premières au mélange. Par exemple, un client de Silverson produisait une solution de pectine à 5 % de mauvaise qualité à l’aide d’un agitateur, mais il ajoutait 20 % de gomme en plus que nécessaire pour compenser le gaspillage de produit.
Dans ce cas, il n’a été possible d’obtenir le rendement maximal de la pectine qu’après avoir introduit un cisaillement élevé dans le processus. Par rapport à l’agitateur, le mélangeur Silverson a permis d’obtenir un produit de meilleure qualité, avec une plus grande homogénéité entre les lots, tout en utilisant 20 % de matières premières en moins. Avec le mélangeur à haut cisaillement Silverson, l’ajout de 5 % de pectine au mélange a donné une solution de pectine à 5 %, et ce rendement maximal de l’effet épaississant a éliminé la nécessité d’une étape de filtration et a supprimé les approximations du processus de mélange.
4 : Réduction des coûts de transformation
L’absence d’étape de filtration, la réduction des temps de mélange et la minimisation du gaspillage de matières premières coûteuses se traduisent par une réduction significative du temps de transformation et, par conséquent, des coûts.
De plus, les mélangeurs à haut cisaillement présentent l’avantage supplémentaire de pouvoir être utilisés avec une large gamme de gommes et d’épaississants, ainsi qu’avec des amidons et dans d’autres applications alimentaires et de boissons. Un mélangeur à haut cisaillement Silverson, par exemple, peut émulsionner, homogénéiser, solubiliser, mettre en suspension, disperser et désintégrer des solides avec une précision inégalée. Cette machine unique peut accomplir le travail de plusieurs, ce qui réduit encore les coûts liés à l’entretien de plusieurs équipements de mélange.
5 : Une transposition à l’échelle industrielle sans difficulté
Les équipements de mélange traditionnels, tels que les disperseurs à grande vitesse par exemple, peuvent être difficiles à transposer à l’échelle industrielle, car les vitesses de rotation élevées ne peuvent pas être reproduites en production. Les mélangeurs de laboratoire à haut cisaillement Silverson sont conçus et fabriqués selon les mêmes tolérances que les unités de production ; des vitesses de rotation du rotor et des taux de cisaillement comparables sur l’ensemble de la gamme de produits garantissent des résultats transposables à l’échelle industrielle, à chaque fois. Cela permet souvent une mise à l’échelle avec un minimum de modifications de la formulation ou du processus. Ainsi, les résultats que vous obtenez en laboratoire avec un mélangeur à haut cisaillement seront transposables à la production.
La meilleure façon d’évaluer ces avantages est de les tester sur votre propre application. Si vous rencontrez actuellement des difficultés en matière de dispersion, d’hydratation ou d’uniformité des lots, il est peut-être temps de réexaminer votre méthode de mélange. Chez Silverson, nous proposons des essais de mélangeurs, soit dans notre centre d’essais, soit dans vos propres locaux. Si vous souhaitez découvrir comment un mélangeur à haut cisaillement pourrait révolutionner votre processus de mélange, contactez-nous pour discuter de vos besoins ou réservez un essai afin de constater les résultats par vous-même.
Rendez-vous sur le site Web de Silverson : www.silverson.fr
