Jetequip

Gommes et épaississants

L’amidon est utilisé comme agent épaississant, stabilisant et liant pour de nombreux aliments, notamment les soupes, les sauces, les jus de viande et les produits de boulangerie.

Les gommes, tel que la gomme xanthane ou la gomme guar, sont largement utilisées pour leurs effets liants, gélifiants, épaississants ou stabilisants sur les émulsions et les suspensions. Elles sont souvent mélangées à d’autres modificateurs de rhéologie, en particulier la gomme Xanthane, car les deux se combinent pour produire des effets considérablement augmentés.

...

Le procédé

Les gommes peuvent être dispersées dans des liquides chauds ou froids et de nombreuses qualités de gomme sont disponibles.

Les amidons sont typiquement ajoutés à froid et n’augmentent généralement pas leur viscosité tant qu’ils ne sont pas chauffés ou cuits, sauf pour les amidons GEF (gonflement à l’eau froide).

Les poudres ont une forte tendance à former des grumeaux lorsqu’elles sont ajoutées à l’eau et plusieurs méthodes de dispersion et d’hydratation sont utilisées pour tenter de surmonter ce problème. Ces méthodes varient en fonction de l’échelle de production, des autres ingrédients utilisés, etc., en voici quelques exemples:

  • Addition lente de la poudre xanthane dans le vortex dans une cuve agitée. Une fois le mélange dispersé, le produit continue à s’hydrater.
  • La gomme peut être pré-mélangée avec d’autres ingrédients en poudre pour réduire la formation d’agglomérats en séparant les particules.
  • La gomme Guar (comme les autres modificateurs de rhéologie) a une forte tendance à former des grumeaux lorsqu’elle est ajoutée à l’eau. Pour réduire ce risque, elle peut être mélangée préalablement avec d’autres ingrédients en poudre, tels que le sucre (qui n’affectera pas le taux d’hydratation), ce qui facilitera la dispersion en réduisant la formation d’agglomérats en séparant les particules.
  • Avec les gommes facilement solubles telles que le guar, la poudre doit également être ajoutée rapidement car l’addition de la poudre devient de plus en plus difficile à mesure que la viscosité augmente.
  • La taille des particules doit être réduite le plus finement possible pour maximiser le rendement.
  • Le système de mélange poudre/liquide doit être capable d’incorporer rapidement la poudre d’amidon et de la disperser dans le contenu du mélange.

Rencontrez votre spécialiste en
procédés propres et aseptiques

Découvrez nos solutions sur mesure et nos équipements sanitaires modulables. Nous joignons nos forces à celles de nos partenaires-experts pour développer, concevoir et intégrer des systèmes qui ont fait leurs preuves.

Le défi

La dispersion des gommes et des épaississants à l’aide d’agitateurs classiques peut poser plusieurs problèmes:

  • Les agglomérats peuvent se former facilement, même si les dispositions ci-dessus sont prises pour réduire les risques. Les agitateurs ne produisent pas un cisaillement suffisant pour les désagréger rapidement.
  • Un rendement optimal est difficile à obtenir avec les méthodes traditionnelles.
  • De nombreuses formulations contiennent des niveaux inutilement élevés de gomme pour compenser le faible rendement, augmentant le coût des matières premières.
  • Une fois que l’augmentation de la viscosité a commencé, l’agitation de la solution et par conséquent la dispersion de la poudre deviennent de plus en plus difficiles.
  • De longs temps de mélange sont nécessaires pour obtenir une dispersion/hydratation. Cela peut dégrader le gel.
  • Les poudres pré-mélangées ou les liquides en phase non-aqueuse avec la gomme augmentent le temps de traitement et les coûts.
  • La gomme non hydratée peut s’hydrater progressivement pendant le stockage ou le traitement ultérieur, entraînant des modifications indésirables de viscosité du produit.
  • Il n’est pas possible de créer des solutions de gomme à pourcentage élevé avec les méthodes traditionnelles. Des solutions de ce type peuvent être nécessaires dans certaines applications où la formulation contient peu d’eau.

Les avantages

Ces avantages découlent de l’action de mélange/cisaillement. Cela fonctionne comme suit:

Le fluide subit un cisaillement lorsqu'il se déplace grâce au rotor à une vitesse différente par rapport à une zone adjacente. La vitesse de pointe, ou vitesse du fluide au diamètre extérieur du rotor, sera supérieure à la vitesse au centre du rotor, et c'est cette différence de vitesse qui crée le cisaillement.

Un composant utilisé en combinaison avec le rotor est appelé stator. Le stator crée un espace de jeu étroit entre le rotor et lui-même et forme une zone de cisaillement extrêmement élevé pour le produit lorsqu'il sort du rotor.

Les facteurs de conception clés incluent le diamètre du rotor et sa vitesse de rotation, la distance entre le rotor et le stator, le temps passé dans le mélangeur et le nombre de passage du produit à travers le rotor/stator. Les variables comprennent le nombre de rangées de dents, leur angle et la largeur des ouvertures entre les dents.

  • Qualité et répétabilité constantes du produit.
  • Le pré-mélange gomme avec des poudres ou une phase non aqueuse n’est pas requis.
  • Temps de mélange rapides.
  • L’erreur de l’opérateur est efficacement éliminée.
  • Le rendement/fonctionnalité maximisé permet aux produits d’être formulés avec une teneur en gomme réduite, réduisant ainsi le coût des matières premières.
  • Mélange sans agglomérat.