Boissons instantanées

Une homogénéité idéale avec un apport énergétique minimal

Grâce à l'outil de mélange SinConvex^®, les mélangeurs à cône amixon^® atteignent des qualités de mélange idéales qui ne peuvent plus être améliorées dans la pratique.

L'alimentation et la vidange s'effectuent au moyen de conteneurs standard. À cet égard, les opérations : Le dosage, le chargement, le mélange et le remplissage des matériaux mélangés sont découplés. Le système est particulièrement ergonomique et répond aux exigences les plus élevées en matière d'hygiène. Il peut être nettoyé à sec ou à l'eau. Les matériaux à écoulement libre sont entièrement vidés.

a) Conteneur standard pour 1500 litres avec filtre à poussière
b) Système d'amarrage pour conteneurs (étanche à la poussière) avec dispositif vibrant
c) Crible à courant de Foucault (peut être rapidement démonté, facile à nettoyer.
d) Raccordement d'entrée au mélangeur amixon^® avec clapet d'inspection sans espace mort - sécurité verrouillée.
e) Grande porte d'inspection sur le mélangeur conique amixon^® AM 1500
f) Raccord de sortie avec grand volet d'inspection
g) En option, le même récipient de charge peut être utilisé

Tous les ports d'inspection sont exempts d'espace mort dans la conception Clever-Cut^® fabriquée avec OmgaSeal^®. Ils sont en permanence étanches aux gaz et à la poussière.

Clever-Cut GmbH fait partie du groupe amixon  et peut traiter de grands composants tridimensionnels.

Préservation par déshydratation ; l'hygiène est un facteur clé de succès

Bien que la boisson instantanée soit née au 20e siècle, l'idée à la base est nettement plus ancienne : la conservation par déshydratation. En 1925, les fondateurs de la société Robert Frigeo GmbH développaient la célèbre poudre effervescente Ahoj, une limonade en poudre bon marché pour grand public. Et même si la poudre effervescente Ahoj a déjà été préparée avec de la neige fondue lors d’expéditions sur l’Himalaya, le consommateur ne l’a longtemps pas comptée parmi les boissons en poudre typiques. Jusqu’à nos jours, elle est plutôt considérée comme une friandise aigre-douce pour les enfants, qui la consomment pure pour l’agréable impression de picotement dans la bouche. Le bicarbonate de sodium réagit avec les acides alimentaires comme par ex. l'acide citrique, l’acide tartrique et l’acide malique.

En 1937, le technicien agroalimentaire de Nestlé Max Morgenthaler développait pour une toute autre raison le café instantané. La disponibilité des grains de café n’était pas toujours assurée. Parfois, la récolte était largement supérieure au volume commercialisé et le café risquait ainsi de moisir, tandis qu’à d’autres moments, la récolte était inférieure à la demande. Les granulés séchés par atomisation ou lyophilisés pouvaient alors se conserver plus longtemps et on attirait en outre une nouvelle clientèle qui appréciait tout particulièrement la préparation rapide d’un café bien chaud.

La gamme de boissons instantanées est vaste et ne cesse de s'élargir.

On trouve aujourd’hui une large palette de boissons instantanées à base de café ; de nombreuses boissons chaudes sont même préparées pour les distributeurs automatiques. Ces boissons instantanées doivent toutefois être soigneusement produites en douceur. Un mélange de cappuccino se compose de beaucoup d’ingrédients. Il y a le sucre qui est préalablement finement moulu et aggloméré, le mélange pulvérulent de lait et de crème - séchés par atomisation et agglomérés -, le café soluble et les arômes les plus variés. Il s’agit d’une combinaison de produits particulièrement sensibles qui doivent être mêlés entre eux de manière optimale et précise. La marque amixon^® y contribue tout particulièrement avec ses mélangeurs double rotor à haute performance ou ses mélangeurs KoneSlid^®. Le fabricant de mélangeurs de précision de Paderborn a une expérience de presque 40 années dans le mélange de produits extrêmement sensibles et garantit non seulement des produits optimaux, mais aussi des processus de mélange avec apport minimum d’énergie et extrêmement brefs. Il est ainsi possible d’optimiser le processus de mélange si par ex. le fabricant d’une marque souhaite que le cappuccino présente des bulles de mousse blanches et brun foncé lorsque l'eau est versée dans la tasse, rendant du coup le mélange à la cuiller parfaitement superflu.

L’histoire à succès des boissons instantanées se poursuit jusqu’à nos jours : vingt ans après l'invention du café instantané, le technicien agroalimentaire William Mitchell a développé la boisson en poudre Tang pour la société General Foods. Le mélange de la poudre instantanée avec de l'eau potable fraîche crée une excellente boisson rafraîchissante aux différents arômes de fruits. Les vols spatiaux habités ont également participé au succès de cette boisson. La boisson en poudre Tang a été enrichie de précieuses vitamines, de substances actives identiques au naturel et d’oligoéléments. En 1969, ce nouveau développement était dans les bagages de l’équipage Apollo lors de son voyage aller-retour sur la lune. Ainsi, les boissons instantanées sont devenues indispensables pour les interventions militaires et pour l’alimentation dans les zones de conflit. La teneur accrue en sucre et les dérivés d’amidon permettent de compenser rapidement les déficits énergétiques de l'organisme. Les spécialistes s’accordent sur le fait que la biodisponibilité des ingrédients n'est maintenue qu’avec un processus de mélange à faible cisaillement. Les particules amorphes issues de la granulation par pulvérisation ne peuvent pas se cristalliser à nouveau sous l'effet de la pression et de la friction interne. Toute contrainte de cisaillement lors du mélange doit être évitée.

Schéma d'une usine d'agglomération, équipée de deux KoneSlid Blenders

c. Agglomérateur/refroidisseur à lit fluidisé avec tamis de contrôle
d. Plusieurs doseurs gravimétriques pour les additifs nutritifs en poudre
e. Trempage des tuyaux
f. Un mélangeur KoneSlid^® sur cellules de charge
g. Deux mélangeurs KoneSlid^® sur cellules de charge
h. Trémie de collecte
i. Remplisseuse pour utilisateurs finaux ; emballage : sacs, boîtes, boîte pliante

Toutes les ouvertures d'inspection sont exemptes d'espace mort dans la conception Clever-Cut^® fabriquée à partir de OmgaSeal^®. Ils sont en permanence sous gaz et étanche à la poussière.

Les préférences gustatives propres à chaque pays déterminent les ingrédients de la recette

Les boissons instantanées en poudre se composent d’ingrédients agglomérés dont certains sont disponibles sous forme encapsulée. Ils sont également sensibles à l’abrasion. Les poussières générées lors du frottement et de l’arrondissement des particules du produit ne modifient pas que le goût. Les fines s'accumulent au fond du sachet et donnent l'impression qu'il s'agit de résidus de moindre qualité. En outre, les poussières ont tendance à flotter à la surface du liquide et à entraver la dissolution. Au pire, les poussières sont enfermées par la poudre et forment des grumeaux difficiles à dissoudre. Ce problème ne peut être résolu que si le mélangeur réalise rapidement des produits idéaux avec des outils de mélange à rotation lente et un apport minimum d’énergie.

Lors de la formulation de la poudre, il faut définir d'autres propriétés spécifiques au produit comme par ex. la turbidité, la texture, la viscosité, l’impression en bouche et la couleur. Il est intéressant de constater que les préférences gustatives varient d’un pays à l’autre. Si l’ananas et l’orange comptent parmi les saveurs préférées en Amérique du Sud, la mangue devance largement l’orange dans la région arabo-persique. Par contre, le litchi est privilégié pour les boissons froides dans de nombreux pays d'Asie. Il existe également des différences selon les saisons. Le meilleur exemple est à cet égard le mois de jeûne du ramadan. De nombreux adeptes de la foi islamique ne boivent et mangent alors qu’entre le coucher et le lever du soleil. Ceci entraîne une augmentation de la demande des boissons en poudre revitalisantes et nutritives.

Outre les préférences gustatives des consommateurs, l’intégrité de la boisson est essentielle. La forme pulvérulente de la boisson recèle plusieurs avantages. L’activité de l'eau largement en-deçà de 4 % garantit la stabilité microbiologique à long terme. Moyennant des conditions de production propres et un conditionnement ad hoc, la boisson instantanée en poudre reste exempte de moisissures, même sans réfrigération. Les liquides à haute concentration ne peuvent pratiquement pas garantir cette sécurité.

Les boissons instantanées et les aliments instantanés sont des produits à haut rendement et de grande valeur.

D’un point de vue économique et écologique, il convient en outre de noter que pour préparer une boisson de 200 g, il ne faut que 20 g de poudre. Les boissons instantanées en poudre sont des produits compacts qui ne nécessitent normalement pas de réfrigération. Elles peuvent être transportées sur de grandes distances dans les zones climatiques les plus variées, leur préparation ne pose généralement aucun problème pour autant que le conditionnement soit approprié.

Si l’on considère les denrées alimentaires liquides à base de lait déshydraté - par ex. les aliments pour bébés ou pour personnes âgées -, la proportion en solides-liquides est similaire bien que la densité apparente des poudres soit plus faible. La chaîne des étapes de production en amont est ici souvent plus longue qu’avec les boissons rafraîchissantes sucrées.

Le lait est mélangé avec mains nutriments et dérivés de fruits avant d'être transformé en une poudre nutritive par séchage par pulvérisation. On ne peut toutefois parler de poudre instantanée typique que si elle se comporte comme prévu lors de l’ajout d’eau. Elle doit présenter une bonne capacité de dissolution instantanée. Ce processus d’hydratation rapide et complète n'est pas banal car l'air contenu dans la poudre doit pouvoir s'échapper lorsque le liquide est versé, à mesure que la poudre traverse la surface du liquide et coule. La solubilité, le comportement de coulage et la dispersibilité de la poudre lors de la phase liquide doivent répondre aux attentes des consommateurs. Une poudre séchée par pulvérisation ne peut présenter une bonne cinétique de dispersibilité et de solubilité que si elle a été agglomérée et conditionnée en lit fluidisé. Ceci s’applique tout particulièrement aux boissons chocolatées instantanées. Le cacao ne se disperse normalement pas dans l’eau. Mais s’il est aggloméré avec du sucre et des dérivés de lait déshydraté par ajout d’additifs à base de lécithine uniformément répartis, on obtient une excellente boisson avec « garantie de succès ».

Il convient de citer à ce stade deux caractéristiques de qualité liées à la production : l’hygiène et la traçabilité pour une reproductibilité de charge optimale. Partant d’une installation de mélange qui se vide automatiquement à 100%, on peut supposer que tout nettoyage serait superflu. Ceci est certes difficilement réalisable dans la pratique, mais dans le domaine de la technologie de mélange des produits en vrac, on trouve des cas intéressants très proches de l'objectif d'une vidange quasi totale en quelques secondes. Le mélangeur discontinu amixon KoneSlid^® présenté ci-dessus a été spécialement développé pour une vidange complète.

Que l’utilisateur final travaille avec des charges de rinçage ou qu'il procède explicitement à un nettoyage à sec ou humide, il est essentiel d’accéder de manière ergonomique à tous les composants majeurs de l’installation. S’il faut procéder plusieurs fois par jour à un nettoyage automatique par voie humide (CIP) afin de répondre à des exigences halal ou satisfaire à l'agrément pour des produits casher, il est d'autant plus important que le mélangeur sèche rapidement et en toute sécurité. Les procédures de nettoyage sont identiques si le même mélangeur est utilisé pour des produits non allergènes et allergènes.

L’inertage permet de contrer l'oxydation intempestive de la boisson instantanée en poudre : les appareils amixon sont non seulement durablement étanches au gaz, ils résistent également à la pression et au vide. Ceci permet d'appliquer un vide de moins 950mbar pendant le mélange pour éliminer l'air ambiant / oxygène de la poudre. La pression atmosphérique est ensuite rétablie dans le mélangeur via l’introduction de mélanges gazeux azote-acide carbonique.

Contrôle complet de l'évacuation et du nettoyage

A ce stade, il convient de mentionner deux caractéristiques de qualité liées à la production : L'hygiène et la traçabilité avec la meilleure précision possible des lots. Si nous disposions d'une installation de mélange 100% autodéchargeante, il ne serait pas nécessaire de la nettoyer. Bien que cela soit difficilement réalisable dans la pratique, il existe de nouvelles réalisations intéressantes dans le domaine de la technologie de mélange des matériaux en vrac qui se rapprochent de l'objectif d'une décharge à 100% en quelques secondes. Le mélangeur par lots KoneSlid^® d'amixon présenté ci-dessus a été développé spécifiquement pour le déchargement résiduel.

Que les utilisateurs finaux travaillent avec des lots de rinçage ou qu'ils effectuent explicitement un nettoyage à sec ou humide, l'accessibilité ergonomique de tous les éléments du système est importante. Si un nettoyage humide automatique (lavage en place) doit avoir lieu plusieurs fois par jour pour répondre aux exigences halal ou à l'approbation des produits casher, il est encore plus important que l'installation de mélange sèche rapidement et en toute sécurité. Les procédures de nettoyage sont identiques si les produits non allergènes et allergènes sont produits sur la même installation de mélange.

WaterDragon^® fonctionne automatiquement et peut nettoyer et sécher votre mélangeur humide.

a) WaterDragon^® ouvert la buse de lavage est étendue. La buse de lavage tourne lentement et pulvérise l'eau de lavage vers l'avant, le côté et l'arrière, sans espace mort.

b) Après le nettoyage humide, de l'air chaud est soufflé par le WaterDragon^® dans la chambre de mélange. Le séchage est extrêmement rapide et complet.

c) Après le séchage : la buse de lavage se rétracte. Le WaterDragon^® se ferme sans espace mort.

d) Nettoyage humide de la HM 7000

Le classement des différents malaxeurs amixon VM, AM, KS et HM indique que les malaxeurs peuvent répondre à différents besoins tels que :

• rapport qualité-prix particulièrement bon
• une large applicabilité en matière d'ingénierie des processus
• apport énergétique extrêmement faible - effet de mélange doux - résistant à la pression et au vide
• conception résistant à la pression et au vide
• température contrôlée

L'intransigeance s'applique également à tous les mélangeurs amixon^® :

• des qualités de mélange idéales et
• Normes d'hygiène les plus élevées