Pour de nombreux procédés de mélange dans le secteur agroalimentaire, le mélange à haut cisaillement est devenu la solution privilégiée, car il permet de réaliser plusieurs étapes en une seule opération, tout en réduisant les temps de mélange et en améliorant la qualité du produit.
Pour comprendre comment les mélangeurs à haut cisaillement y parviennent et en quoi ils pourraient améliorer votre procédé de mélange, il est utile de comprendre leur principe de fonctionnement.
Qu’est-ce qu’un mélangeur à haut cisaillement ?
Le terme « cisaillement » signifie « couper ». Un mélangeur à haut cisaillement utilise une technologie spécialisée de rotor/stator pour générer des vitesses de cisaillement extrêmement élevées.
- Introduction rapide – Le rotor crée un puissant effet d’aspiration qui entraîne en continu les matériaux vers la tête de traitement à haut cisaillement.
- Cisaillement initial – La force centrifuge propulse ensuite les matériaux vers la périphérie de la tête de traitement, où ils subissent une action de broyage dans l’espace usiné avec précision entre les extrémités des pales du rotor et la paroi interne du stator.
- Cisaillement hydraulique – Ce processus est suivi d’un cisaillement intense à haut cisaillement, les matières étant expulsées à grande vitesse à travers les perforations du stator et réintroduites dans le corps principal du mélange.
- Traitement complet – Les matières expulsées de la tête sont projetées radialement à grande vitesse vers les parois de la cuve de mélange. Dans le même temps, de nouvelles matières sont continuellement aspirées dans la tête de travail, ce qui maintient le cycle de mélange. L’effet combiné de l’expulsion horizontale (radiale) et de l’aspiration dans la tête permet d’établir un schéma de circulation qui minimise l’aération provoquée par la perturbation de la surface du liquide.
Contrairement aux appareils à faible cisaillement, tels que les mélangeurs et les agitateurs, les mélangeurs à haut cisaillement traitent activement les ingrédients du mélange, ce qui permet d’obtenir des résultats plus rapides et plus homogènes.
Comment les mélangeurs à haut cisaillement sont-ils utilisés dans les secteurs agroalimentaires et boissons ?
Les fabricants agroalimentaires perdent du temps et des ingrédients en raison de l’agglomération des épaississants, de l’instabilité des émulsions et d’une hydratation inefficace des poudres. Les mélangeurs Silverson permettent de relever rapidement chacun de ces défis, tout en respectant les normes d’hygiène 3-A et EHEDG.
Les mélangeurs à haut cisaillement permettent :
- De réduire le temps de traitement jusqu’à 90 % par rapport à une agitation classique, ce qui se traduit par un plus grand nombre de lots par équipe et ne nécessite aucun investissement supplémentaire en équipement.
- De créer des émulsions stables, avec une taille de gouttelettes uniforme et aucune séparation de phases, lot après lot.
- D’optimiser le rendement des ingrédients. La pectine, la gomme xanthane, l’amidon et d’autres gommes et épaississants peuvent être incorporés intégralement à température ambiante, ce qui élimine les étapes de filtration, réduit le gaspillage d’ingrédients et améliore la qualité du produit.
- Traiter des mélanges à haute viscosité et mélanger sans effort des liquides de viscosités variables.
- Éliminer les cycles de chauffage coûteux, car la dissolution et l’incorporation d’autres ingrédients peuvent être effectuées à température ambiante.
- Incorporer des poudres en générant moins de poussière et de déchets. Les mélangeurs à haut cisaillement poudre/liquide de Silverson aspirent les ingrédients directement dans le flux de liquide, minimisant ainsi la poussière en suspension et les pertes d’ingrédients tout en empêchant la formation de « radeaux » flottants et de poches de matières non mélangées.
- Désintégrer et mettre en suspension les solides. Broyage à faible micronage et suspensions homogènes en une seule opération.
- Obtenir en R&D des résultats facilement reproductibles à l’échelle de la production industrielle.
Pour plus d’informations sur des applications spécifiques dans le domaine de l’alimentation et des boissons, Silverson met gratuitement à disposition sur son site web une bibliothèque de rapports d’applications de mélange.
Choisir la solution de mélange adaptée
Pourquoi choisir un mélangeur à haut cisaillement Silverson plutôt qu’un autre modèle disponible sur le marché ?
- Expérience – En 2026, Silverson fête ses 80 ans. Forts de 80 ans d’expérience, de connaissances techniques et d’un savoir-faire en matière d’applications, nous accompagnons nos clients dans la résolution de leurs problèmes de mélange.
- Précision et qualité – Les mélangeurs à haut cisaillement Silverson présentent l’écart de cisaillement le plus réduit du secteur. Si l’on prend l’exemple d’une paire de ciseaux, une paire dont les lames sont proches l’une de l’autre coupera le papier bien plus efficacement qu’une paire présentant un écart plus important. Il en va de même pour les mélangeurs à haut cisaillement. Cette tolérance serrée entre le rotor et le stator permet également une extrapolation plus précise.
- La confiance des multinationales – Grâce à cet écart de cisaillement réduit, les mélangeurs Silverson garantissent une homogénéité d’un lot à l’autre, tant en termes de qualité que de délais. Des tolérances plus larges impliquent que les durées de traitement par lot peuvent varier ; même un écart de cinq minutes peut avoir des répercussions en chaîne et entraîner une diminution du nombre de lots produits au cours d’une journée de travail. Avec Silverson, les résultats sont reproductibles à chaque fois.
- Polyvalence – Silverson propose la plus large gamme de capacités parmi tous les fabricants, avec des mélangeurs adaptés au traitement de lots allant de 1 ml à 30 000 litres. Notre gamme comprend de nombreuses options adaptées à la transformation des aliments et des boissons, notamment des modèles certifiés 3-A et EHEDG, accompagnés de la documentation FDA et cGMP disponible sur demande. Une gamme complète de têtes de travail et de grilles est disponible pour tous les mélangeurs à haut cisaillement Silverson, ce qui permet de les utiliser pour de multiples opérations de mélange.
Mélangeurs à haut cisaillement vs agitateurs classiques – Exemple concrets
Un grand fabricant européen de confiseries a remplacé un agitateur classique par un mélangeur à immersion Silverson intégré à la cuve, après des essais concluants visant à améliorer la valorisation des confiseries aux fruits défectueuses ou non conformes aux spécifications.
Auparavant, les bonbons rejetés étaient dissous dans une cuve chauffée équipée d’un agitateur afin de pouvoir être recyclés dans de futurs lots. Le processus consistait à chauffer la cuve et l’eau, à attendre que les bonbons de 2 à 3 cm fondent, puis à laisser le mélange refroidir avant de le réutiliser. Ce processus fastidieux ne parvenait pas à suivre le rythme de la production, ce qui entraînait une accumulation croissante de bonbons rejetés occupant un espace de stockage précieux. À la recherche d’une solution plus rapide, l’entreprise a contacté Silverson pour organiser un essai.
À l’aide d’un mélangeur à immersion à haut cisaillement intégré à la cuve, 130 kg de bonbons aux fruits de 2 à 3 cm ont été mélangés à 60 litres d’eau froide à température ambiante, sans qu’aucun chauffage ne soit nécessaire. Le mélange final homogène présentait une densité de 57 Brix et une température de 25 degrés Celsius, le tout obtenu en moins d’une heure de mélange – un processus bien plus rapide et plus rentable que leur procédé précédent.
Nous sommes convaincus que le mélange à haut cisaillement peut révolutionner vos procédés ; alors, mettez-nous à l’épreuve ! Contactez-nous dès aujourd’hui pour organiser un essai et constater les résultats par vous-même.
