Dans le monde entier, des arômes, des denrées alimentaires et des stimulants d'arômes sont préparés et traités avec des mélangeurs de précision amixon®.
Mélangeurs de précision pour le traitement des aliments avec des composés aromatiques
De nos jours, l’alimentation moderne est difficilement concevable sans l’utilisation d’arômes. Le terme "aroma" vient du grec et signifie épice. De nombreux arômes résultent de composés chimiques tels que les aromates, les esters, les terpènes, les aldéhydes, les cétones et autres substances de base. Les substances aromatiques naturelles sont contenues dans des matières premières alimentaires ou surviennent lors de la cuisson ou de l'étuvage. Les arômes identiques naturels ont la même structure chimique que les arômes naturels, mais sont obtenus par synthèse.
En revanche, les substances aromatiques artificielles ne sont pas présentes dans la nature. Les arômes artificiels sont appréciés pour leur capacité à renforcer les qualités gustatives des produits alimentaires au-delà de ce qui serait possible avec des ingrédients naturels. Certains arômes, cependant, ne peuvent être reproduits de manière satisfaisante par des arômes artificiels ; ils doivent être obtenus à partir de la nature.
Arômes alimentaires : Quel goût avons-nous?
Les organes sensoriels de l'être humain comprennent la vue, le toucher, l’audition, l’odorat et le goût. La perception de la saveur est le résultat combiné de l'odorat et du goût, qui se développe lorsque l'on inspire par la gorge et que l'on goûte avec la langue. Les substances aromatiques sont réchauffées dans la gorge et atteignent les récepteurs du nez via le passage qui relie la gorge et le nez.
La langue ne peut reconnaître que cinq goûts (sucré, acide, salé, amer et «umami»). En revanche, le goût "piquant ou poivré" n'est pas perçu en termes de goût, mais principalement par le biais de capteurs de douleur.
La saveur «umami» a été découverte par le chercheur japonais Kikunae Ikeda en 1908. L'Umami peut être traduit par "bouillonant" ou "charnu", et c'est une saveur dominante dans le parmesan, les lasagnes, les pizzas, les sardines, le maquereau et le thon. Le goût umami est porté par l'acide glutamique, un acide aminé présent en grande quantité dans les tomates mûres, la viande, la sauce soja, le fromage et le lait maternel humain. Leurs sels sont appelés les glutamates.
Les récepteurs de la muqueuse nasale humaine perçoivent un peu plus de quatre cents parfums différents. Conjointement avec notre perception olfactive, nos capteurs de goût nous permettent de différencier plus de dix mille arômes différents et des millions de fragrances.
La production d'arômes dans l'industrie alimentaire moderne
Les saveurs sont constamment renouvelées en réponse à l'évolution des préférences gustatives des consommateurs de différentes cultures et de différents continents ; par exemple en ce qui concerne les produits sucrés instantanés tels que les boissons en poudre, les mélanges de lait, les yaourts à boire, le thé, les boissons énergétiques, les bonbons aux fruits et autres sucreries. Ces produits recourent à des arômes liquides et des arômes instantanés sous forme de poudre.
Les défis des entreprises de fabrication d'arômes ne sont pas sans rappeler ceux des transformateurs alimentaires qui utiliseront finalement leurs produits : ils privilégient avant tout l'efficacité du service et les préférences des consommateurs. Mais rapide, bon marché et savoureux n'est pas suffisant pour rester compétitif dans l'industrie alimentaire d'aujourd'hui. De nombreux consommateurs sont de plus en plus préoccupés par la production durable et la santé nutritionnelle et peuvent éviter d'acheter des aliments contenant des exhausteurs de goût artificiels ou des niveaux élevés de sucre, de sel et de graisse.
Compte tenu de la croissance rapide de la population et de l'émergence d'une classe moyenne mondiale, on peut supposer que le marché des aliments prêts à consommer va s'élargir. Il s'agit notamment des aliments instantanés déshydratés, un produit dans lequel les composés aromatiques sont essentiels au goût.
Le rôle des mélangeurs dans la transformation des aliments
Différents marchés émergents dans le monde, chacun avec ses besoins culturels spécifiques, ont donné naissance à une diversité de fabricants d'aliments et de boissons instantanés offrant leurs propres arguments de vente uniques. Cependant, avant que la longue chaîne de préparation instantanée des aliments ne se termine finalement dans le panier du consommateur, les produits doivent être mélangés, remplis et expédiés.
Le processus de mélange, en particulier, est déterminant pour la qualité finale. C'est au cours du mélange que sont déterminées les caractéristiques de la matière en vrac des aliments instantanés, telles que l'homogénéité, l'aspect naturel, la fluidité, la texture et la résistance à l'émiettement. Pour les boissons instantanées, il est crucial de bien mélanger les poudres pour qu'elles coulent et se dissolvent dans l'eau. Et pour les produits alimentaires dont la saveur est portée en grande partie par des composés aromatiques, un mélange approprié est crucial pour créer un produit qui a bon goût.
Dans le monde entier, les arômes et les nutriments sont préparés et finis à l'aide de mélangeurs de précision amixon. Ces mélangeurs d'ingrédients secs à haute performance ont la réputation d'être particulièrement polyvalents et de pouvoir répondre aux diverses exigences de la transformation des aliments.
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Points forts des mélangeurs amixon® pour la transformation des aliments aromatiques
1. Effet de mélange idéal grâce à un flux total tridimensionnel
Le mélange industriel de substances pulvérulentes se fait principalement dans des mélangeurs de précision. Dans le cas du mélangeur amixon® décrit ici, l’amas de matériaux à l'intérieur de la cuve de mélange est mélangé sous la forme d'un flux poussé.
Le récipient de mélange est un cône vertical avec un cylindre sur le dessus. En son centre tourne un outil de mélange en hélice, également appelé courroie hélicoïdale. L'hélice a une inclinaison d'environ 20°. La largeur de cette hélice est dimensionnée de telle manière qu'en une seule rotation du mécanisme de mélange, un cinquième du volume total du mélange est déjà transporté.
En termes simples, l'action de mélange peut être résumée comme suit : la lame de mélange en spirale pousse les poudres vers le haut le long de la périphérie, tandis que la gravité les ramène vers le bas le long du centre. Le mélange à proprement parler, c’est-à-dire le déplacement des particules les unes par rapport aux autres, se produit entre ces deux macro-flux.
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2. Réglages flexibles : homogénéisation douce ou conditionnement intensif.
Mélange distributif
Grâce à un écoulement sans espace mort, on obtient ainsi des qualités de mélange techniquement idéales après environ 70 à 200 rotations du mélangeur, ce qui, dans la pratique, ne peut plus être amélioré. Le processus de mélange qui se déroule ici peut être défini comme un "mélange distributif" particulièrement doux et efficace sur le plan énergétique.
Grâce à la conception du mélangeur, il est possible d'obtenir des qualités de mélange idéales à un niveau de remplissage d'environ cinq pour cent, car l'effet d'écoulement est le même quel que soit le niveau de remplissage. amixon GmbH définit le type de ses mélangeurs sur la base du volume utile ou du volume de travail. Un mélangeur AM 3000 peut donc mélanger des lots de 150 litres aussi bien que des lots de 1000 litres si un mélange distributif (doux) est nécessaire. La vitesse circonférentielle de l'outil de mélange (mesurée dans la section du cylindre) est généralement réglable entre 0,5 m/s et 2,5 m/s.
Mélange dispersif
Parfois, cependant, l'utilisateur a besoin d'étapes de traitement supplémentaires telles que la désagglomération, la dispersion ou l'agglomération. Un apport d'énergie accru est nécessaire dans de tels cas, ce qui expose les poudres à plus de cisaillement et de friction. Les mélangeurs amixon® y parviennent en augmentant la fréquence de rotation et en utilisant des mécanismes de cisaillement dispersif supplémentaires.
À cet égard, le même mélangeur fournit un "homogénéisateur" particulièrement doux pour le mélange distributif ainsi qu'un "disperseur intensif" pour le mélange dispersif.
3. Différents niveaux de remplissage
Dans le cas d'un mélange dispersif, le niveau de remplissage doit être augmenté de manière à ce que l'outil de dispersion par cisaillement se trouve environ 30 à 40 cm en dessous du niveau de remplissage.
En fonction de la taille, le niveau de remplissage minimum est alors d'environ 400 litres pour l'AM 3000 et d'environ 600 litres pour l'AM 6000.
4. Alimentation et déchargement du mélangeur de poudre
L’alimentation du mélangeur par des composants individuels s’effectue soit consécutivement, soit simultanément, et passe par un ou plusieurs embouts situés au-dessus de la chambre de mélange.
Si le mélangeur est situé au-dessus des cellules de chargement et fonctionne comme une balance à trémie, il peut être stationnaire. Dans le cas où les lots doivent être mélangés en succession rapide, il peut tourner.
Après deux à six minutes, le processus de mélange est terminé et une vanne de décharge, affleurant le fond du mélangeur, s'ouvre. Les produits à mélanger s'écoulent vers le bas hors du mélangeur. L’écoulement s’effectue sans ségrégation et la taille du débit volumique est déterminée par les dimensions de l’embout de décharge.
5. La chambre de mélange est résistante au vide et à la pression
L'outil de mélange, particulièrement solide, n'est généralement soutenu qu'en haut et n'est entraîné que par le haut. Une boite d'étanchéité hygiénique garantit un fonctionnement sans poussière et sans contamination, même avec des pressions de fluide différentes dans la chambre de mélange.
Par exemple, un vide est présent dans les cas où les produits de mélange sont chargés par aspiration pneumatique. Dans des cas particuliers, la chambre de mélange est débarrassée de l'oxygène atmosphérique avant d'être alimentée, en appliquant un vide d'environ 10 mbar de pression absolue. La chambre de mélange est ensuite inondée d'azote gazeux. Une légère pression positive d'azote de 50 à 100 mbar est maintenue dans la chambre de mélange pendant le mélange et le déchargement afin d'éviter l'oxydation.
Dans d'autres cas, la chambre de mélange est alimentée par une pression pneumatique. La chambre de mélange reste étanche aux gaz et aux poussières même en cas de surpression. Cela s'applique en particulier aux éléments de conception complexes tels que la boite d’étanchéité, l’embout de décharge et la porte d'inspection.
6. Inspection et nettoyage
amixon assure un accès facile à la chambre de mélange et une vue dégagée de celle-ci grâce à ses grandes portes d'inspection. Cela permet d'effectuer un nettoyage à sec manuel rapide et fiable.
La porte d'inspection est fabriquée selon le procédé CleverCut®, au cours duquel un joint torique est inséré dans la rainure, créant ainsi un joint étanche au gaz, à la poussière et proche du produit. Ce joint de porte convient même au nettoyage humide automatique, car il ne laisse pratiquement aucun espace mort. Les joints et les capillaires sont largement évités, ce qui accélère et simplifie le processus de séchage.
7. Hygiène, degré de rugosité moyen Ra sélectivement 2 µm à 0,2 µm
Toutes les pièces en contact avec le produit sont soudées sans joints et éventuellement rectifiées. Les rectifications et finitions superficielles des pièces en contact avec le produit sont réalisées selon la spécification respective du client. Même un polissage miroir peut être fourni. Dans des cas particuliers, nous pouvons électropolir toutes les surfaces de contact.
amixon® fournit la documentation relative à la conformité FDA de tous les matériaux polymères, ainsi que la preuve de la conformité aux spécifications actuelles de l'EHEDG pour le fonctionnement à sec et humide.
8. Vidange complète et nettoyage humide automatique
Grâce à la conception conique de la machine, les matériaux en vrac sont déchargés sans ségrégation lorsque l’outil de mélange tourne lentement, généralement jusqu'au dernier résidu. Cela permet une utilisation très flexible du mélangeur de précision universel. Le nettoyage par voie humide peut également être effectué automatiquement, les têtes de lavage rotatives irradiant tous les composants en contact avec le produit.
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