La science derrière les mélangeurs à émulsion sous vide : Comment ils fonctionnent

Le rôle du mélangeur à émulsion sous vide dans le processus industriel. Les émulsificateurs sous vide sont indispensables dans les processus industriels d'aujourd'hui, où ils apportent un soutien inestimable à la fabrication de produits allant des crèmes et lotions, en passant par les sauces jusqu'aux produits pharmaceutiques. Ces mélangeurs sont spécialement conçus pour produire des mélanges entièrement homogènes, car les émulsifiants, tensioactifs et une variété d'autres ingrédients forment souvent des combinaisons. L'accent sera mis ici sur la science derrière les mélangeurs à émulsion sous vide et sur leur mode de fonctionnement.

Quelle est la fonction du rotor à haute vitesse dans le cas d'un émulsificateur sous vide ?

Cette force de cisaillement rotative à haute fréquence autour de l'axe central est créée pour couper, mélanger et disperser rapidement les matériaux. Elle décompose les particules de chaque ingrédient et détermine également la finesse de la texture lisse finale. Dans le dernier article, j'ai abordé l'usure de votre broyeur à impact, mais comment choisir un rotor pour une application donnée ?

Pour obtenir les meilleurs résultats, il peut être nécessaire d'avoir des vitesses de pointe du rotor suffisamment rapides pour générer une force de cisaillement forte permettant une bonne décomposition des ingrédients. De plus, la conception du rotor joue également un rôle dans l'obtention d'un mélange final homogène. Si un rotor n'est pas correctement équilibré, les vibrations de la machine peuvent réduire l'efficacité de tout mélangeur et influencer sa qualité de sortie.

Mélanges lisses issus d'un Mélangeur à Émulsion sous Vide

Les mélangeurs par émulsion sous vide fonctionnent grâce à l'interaction et à l'harmonisation de trois éléments clés : pression, température et action mécanique. Ils disposent de composants d'avantage mécanique qui fonctionnent ensemble pour broyer les ingrédients et les réduire en particules plus petites, les émulsionner afin qu'ils soient entièrement liés entre eux sur toute leur étendue.

L'une de ces conditions essentielles est la pression dans une chambre de mélange. C'est grâce au vide fourni par un mélangeur par émulsion sous vide que toutes les bulles d'air et de gaz peuvent être aspirées. Sinon, des poches d'air ou des bulles accompagnent ce qui sera une texture/consistance inhomogène.

La température a également un effet majeur sur la viscosité du mélange et la compatibilité des ingrédients. Comme une viscosité plus faible, des températures plus élevées sont au moins partiellement responsables de la facilité avec laquelle il est possible de combiner les éléments. Plus important encore, certains produits, tels que les cosmétiques ou les aliments, peuvent perdre en qualité lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées.

Comment la pression et la température affectent-elles le mélangeur à émulsion sous vide ?

À toute sorte de grande vitesse, pression ou unité de température par elle-même dans un mélangeur à émulsion sous vide aura un effet économique cumulé. Le rotor à haute vitesse exerce une action de broyage pour réduire en poudre les composants afin qu'ils puissent être facilement transformés en particules plus petites. La pression à l'intérieur de la chambre assure un mélange homogène des ingrédients et le contrôle de la température abaisse également la viscosité pour faciliter le mélange.

L'avantage des mélangeurs à émulsion sous vide est également très bon pour les produits sensibles à la température, tels que les protéines et les ingrédients naturels qui sont préoccupés par les problèmes de dégâts thermiques, car la combinaison de basses températures à haute pression peut aider à réduire ces inquiétudes. C'est précisément pourquoi les mélangeurs à émulsion sous vide deviennent si utiles dans ce cas.

Article sur Une plongée approfondie dans la dynamique des fluides

Il s'agit l'un des aspects marquants où la dynamique des fluides entre en jeu pour créer une base scientifique pour les mélangeurs à vide émulsifiants. Cela est important étant donné le niveau de détails dans la dynamique des fluides à cette étape, qui favorise un mélange doux et homogène. Un rotor à haute vitesse génère des forces de cisaillement libérant une série de phénomènes de dynamique des fluides tels que la turbulence, la cavitation ou le stress de cisaillement.

Turbulence : lorsque le mouvement d'un fluide est tellement intense qu'il présente des mouvements chaotiques et aléatoires. La cavitation, en revanche, est la formation de petites poches d'air ou de bulles dans un fluide en raison d'une faible pression. Le rotor à haute vitesse peut également provoquer de la cavitation, ce qui crée des forces de cisaillement qui aident à broyer davantage les particules restantes dans le mélange.

Contrainte de cisaillement : Forces de frottement entre les parties d'un matériau en mouvement différentiel ; par exemple, lorsque des couches glissent les unes par rapport aux autres dans les fluides, la force de frottement est proportionnelle à la vitesse à laquelle ces bandes ou filets s'écartent (résistance au flux) et elles provoquent des stries le long des plans où le fluide se déplace plus rapidement/lentement..." De plus, conformément à la contrainte de cisaillement, une compréhension approfondie permet d'optimiser la vitesse du rotor et la viscosité afin d'obtenir un niveau de matériaux résultant égal.

Connaître la science derrière le mélangeur d'émulSION sous vide et l'homogénéisation

À la fin vient l'homogénéisation, qui constitue le cœur et les frontières de tout processus par le mélangeur d'ébullition sous vide. Il s'agit de la conversion des particules liquides et solides dans un mélange en une taille optimale, consistant à les briser en morceaux encore plus petits. Cette étape d'homogénéisation doit être atteinte non seulement pour la production de crèmes ou de produits pharmaceutiques, mais aussi dans la préparation des aliments.

L'homogénéisation est l'opération du rotor à haute vitesse dans un mélangeur émulsifiant sous vide, provoquant la dislocation des particules. Celui qui tourne plus rapidement, avec des éléments de cisaillement et de broyage qui fournissent des forces de cisaillement et de mélange pour réduire les particules en plus petites, est le type de bobine à haute vitesse de cisaillement/broyage. Il est possible d'agir sur ce processus en augmentant progressivement la vitesse du rotor ou en inversant la direction de rotation du mélangeur.

En résumé, sur la base du principe scientifique du mélangeur émulsifiant sous vide, nous pouvons fabriquer des produits de bonne qualité, onctueux et homogènes. Les performances des mélangeurs émulsifiants sous vide dépendent de facteurs tels que la pression, la température et l'action mécanique intervenant lors de l'étape d'homogénéisation, à travers laquelle un produit passe rapidement. Cela donne aux opérateurs de mixage une bonne intuition sur la manière de dimensionner pour atteindre la texture, la viscosité et le niveau de qualité souhaités dans leur produit final.