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Omogeneizzare

Per omogeneizzazione dei materiali sfusi si intende la distribuzione uniforme di granulometria, umidità, colore e temperatura di una miscela o di una massa già esistente.

I sili di omogeneizzazione hanno una coclea di miscelazione verticale al centro. Ciò consente di omogeneizzare granulati di plastica secchi e di facile scorrimento.

I miscelatori a vite a cono e i miscelatori Gyraton appartengono ai miscelatori di grandi dimensioni che lavorano con precisione. Entrambi sono dotati di strumenti di miscelazione a movimento orbitale. Lavorano in modo delicato e con un apporto energetico minimo. Producono qualità miste molto elevate.

I miscelatori pneumatici per silo funzionano senza strumenti di miscelazione. La miscela viene fatta vorticare dal gas in entrata. I materiali da miscelare devono essere a grana fine, fluidificabili, asciutti e monodispersi. Tutti i componenti devono avere una densità apparente molto simile. In questo modo è possibile omogeneizzare, ad esempio, diverse centinaia di tonnellate di cemento. Il gas erogato produce molta polvere. Potenti filtri puliscono la polvere e scaricano il gas dal silo.

I miscelatori a batch sono molto più piccoli. Funzionano a velocità più elevate rispetto ai miscelatori di grandi dimensioni. È possibile modificare la granulometria delle polveri. Possono deagglomerare i grumi. È possibile distribuire piccole quantità di liquido nella polvere. Possono agglomerare le particelle più fini. L'apporto energetico specifico dei mescolatori discontinui è significativamente superiore a quello dei mescolatori di grandi dimensioni.

Miscelatore a caduta libera: Qui, un contenitore asimmetrico si mescola ruotando lentamente attorno a un asse orizzontale. I materiali miscelati vengono gettati e fatti scorrere nel mescolatore. Nella camera di miscelazione sono spesso presenti dispositivi come lame e deflettori. I miscelatori a caduta libera richiedono tempi di miscelazione più lunghi. Di solito si mescolano delicatamente. Tuttavia, possono essere utilizzati solo per merci a flusso libero e a bassa densità di polvere. I miscelatori a caduta libera non dovrebbero essere utilizzati se i prodotti sono adesivi o se le densità e le dimensioni delle particelle dei componenti sono molto diverse.

 

In linea di principio, i termini "omogeneizzazione" e "miscelazione" hanno lo stesso significato nella tecnologia dei solidi sfusi. Nella pratica, tuttavia, viene spesso fatta una distinzione: Per miscelazione si intende la distribuzione precisa di piccoli componenti in un componente più grande. La definizione di omogeneizzazione, invece, si riferisce, tra l'altro, all'equa distribuzione delle dimensioni delle particelle, dell'umidità, del colore e della temperatura di una miscela o di un ammasso già esistente.

A differenza della miscelazione deagglomerante, l'omogeneizzazione viene solitamente eseguita in modo delicato, con il minor apporto di energia possibile. Idealmente, la forma e le dimensioni delle particelle vengono mantenute. Se una materia prima deve essere lavorata o modificata su scala industriale, il materiale di partenza deve essere il più omogeneo possibile. Per l'omogeneizzazione si possono utilizzare sili o, in alternativa, miscelatori a giostra o a vite conica.

Le aree di applicazione speciali sono:

  • Preparazione del materiale di base
  • Preparazioni di spezie,
  • Miscele per zuppa istantanea
  • Farmacia e cosmetici
  • Miscele da forno
  • Stabilizzatori alimentari
  • Masse per compresse effervescenti
  • Miscele per cappuccino
  • Alimenti per bambini
  • Miscele per dolci
  • Miscele istantanee per bevande
  • Preparati fitosanitari disciolti in acqua
  • Polvere di metallo
  • Ceramica avanzata
  • Materiali nanostrutturati
  • Sostanze attive nanostrutturate
  • Additivi per materiali da costruzione
  • Prodotti oleochimici
  • Stabilizzatori di plastica
  • ......

Sono stati sviluppati processi interessanti per miscelare materiali sfusi in modo economico e igienico. Nella pratica, si sono affermati gli strumenti MultiPlane®, SinConvex®, SinConcave® e Gyraton®.

Miscelatore verticale: Uno strumento di miscelazione a elica rotante mette in moto il processo di omogeneizzazione nel cilindro verticale: Lungo la parete dell'apparecchiatura, la miscela viene dapprima trasportata verso l'alto per poi ridiscendere verso l'alto, al centro della camera di miscelazione. Questo processo di flusso è universale e largamente indipendente dalle proprietà di flusso di tutti i componenti coinvolti.

Miscelatore orizzontale: Uno strumento di miscelazione a vomere rotante ruota in un cilindro orizzontale e agita la miscela in modo simile a un letto fluido. Al posto dei vomeri, si possono usare anche pale per becchi, segmenti elicoidali o palette.

 

Esempio di un processo di miscelazione complesso, tratto dalle operazioni di tutti i giorni:

  1. Nella prima fase, gli ingredienti di base come i derivati dei cereali, il destrosio, l'amido, il sale, le uova in polvere, gli stabilizzanti e gli aromi vengono mescolati in modo omogeneo.
  2. Nella seconda fase si aggiungono ingredienti liquidi come oleoresine, lecitine, condimenti liquidi, estratti di spezie. Tutti gli ingredienti liquidi devono essere distribuiti in modo omogeneo e senza agglomerati nella polvere.
  3. L'utensile di miscelazione viene quindi arrestato.
  4. Nella quarta fase, i componenti fragili vengono aggiunti al miscelatore. Si tratta, ad esempio, di spezie visibili, anelli di cipolla, preparati di carne liofilizzati, frutta secca, verdure ed erbe aromatiche.
  5. Nella quinta fase si procede a una breve omogeneizzazione. Nel settore si parla di "underlifting" con un apporto energetico minimo.
  6. Nella sesta fase, la zuppa istantanea viene scaricata dal mescolatore e trasportata all'impianto di confezionamento. In questo modo, il prodotto non deve essere segregato.

L'ideale è che la zuppa istantanea sia ...

  • idealmente omogenea
  • senza polvere
  • senza segregazione
  • a flusso libero.
  • Pezzi grossolani come pasta, patate, crostini, frutta secca, anelli di cipolla, spezie visibili appaiono naturali, freschi e integri.
  • Il prodotto finito rimane freddo. Il miscelatore non ha riscaldato il prodotto. In questo modo si prolunga la durata di conservazione.
  • Il prodotto finito si scioglie rapidamente e in modo omogeneo a contatto con l'acqua calda.
  • e ha un sapore delizioso.

 

Sviluppo di prodotti e processi

In pratica, lo sviluppo di una nuova formulazione deve avvenire in costante coordinamento con lo sviluppo del processo. Ciò che funziona bene su una scala di 1 litro non necessariamente funziona altrettanto bene in lotti di 100 litri o 3000 litri. Tecnologi alimentari e ingegneri di processo per la tecnologia di miscelazione si incontrano spesso nei centri tecnici dei produttori di miscelatori. Le prove sono condotte lì. I processi di miscelazione sono ottimizzati. L'obiettivo è un prodotto finale perfetto e una redditività sostenibile. Un altro obiettivo è quello di conservare le risorse e ridurre al minimo l'impronta di carbonio.

I miscelatori di precisione, i miscelatori-essiccatori sotto vuoto e i reattori di sintesi sono utilizzati in un'ampia gamma di settori. Sono progettati e fabbricati di conseguenza per i rispettivi settori industriali:

  • FARMACEUTICA,
  • CHIMICA DI SINTESI,
  • METALLURGIA DELLE POLVERI,
  • CERAMICA NANOSTRUTTURATA,
  • ALIMENTAZIONE,
  • DIETETICA,
  • OLEO E INDUSTRIA DELLE MATERIE PLASTICHE