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Miscelatori, reattori per addensanti in polvere, leganti, stabilizzatori

Gli addensanti svolgono un ruolo importante nella lavorazione di alimenti, prodotti farmaceutici, integratori alimentari e prodotti chimici. A causa delle numerose proprietà che si sovrappongono, gli addensanti svolgono talvolta funzioni aggiuntive. Possono essere addensanti, stabilizzanti e leganti allo stesso tempo. In rari casi, vengono addirittura trasformati in ingredienti attivi.

L'omogeneità, l'assenza di polvere, la purezza e la dimensione definita delle particelle sono caratteristiche qualitative importanti degli addensanti in polvere. I miscelatori amixon® sono caratterizzati dal fatto che le caratteristiche qualitative menzionate vengono mantenute anche con lotti molto grandi.

 

La stragrande maggioranza degli addensanti è di origine vegetale

 

  1. Addensanti di origine vegetale: gomma di guar, pectina, amido, lecitina, carragenina, alginati, gomma di xanthan, carragenina, farina di semi di carrube, agar agar, gomma arabica, tragacanth, konjac, glucomannano, derivati della cellulosa: etere di cellulosa, carbossimetilcellulosa (CMC), metilcellulosa, idrossipropil metilcellulosa, acido poliacrilico, sago, gomma karaya, ....
     
  2. Addensanti di origine animale: gelatina, caseina, albume d'uovo, chitina, chitosano, lanolina, farina d'ossa, ...
     
  3. Addensanti di produzione biotecnologica: gomma xantana, gomma gellano, curdlan, scleroglucano, destrano, ...
     
  4. Addensanti di produzione sintetica: alcool polivinilico, acido poliacrilico, .....

 

 

Gli agenti addensanti in polvere devono essere omogenei

 

Gli agenti addensanti utilizzati a livello industriale sono commercializzati in polvere. Di solito vengono sciolti in acqua durante l'uso finale. Come additivi in polvere, sono utilizzati in compresse, zuppe e salse istantanee, integratori alimentari, frullati proteici, cosmetici e bevande istantanee. In casi particolari, vengono utilizzati anche in forma liquida. È il caso, ad esempio, dell'agente addensante utilizzato come coadiuvante dell'agglomerazione e agente legante.

Gli addensanti sono utilizzati anche come lubrificanti e agenti di scivolamento. Esistono applicazioni tecniche nell'ingegneria meccanica, nella chimica delle costruzioni, nella tecnologia delle materie plastiche, nella tecnologia dei trasportatori e nella perforazione profonda della roccia. Alcuni addensanti sono anche flocculanti e vengono utilizzati nel trattamento delle acque. I polimeri a catena lunga, solubili in acqua, possono legare i solidi in sospensione.

Gli agenti addensanti sono additivi funzionali. Di norma, non reagiscono con gli ingredienti attivi e i riempitivi. Nonostante la loro bassa percentuale nella formulazione (circa 0,3-6% in peso), hanno una grande influenza sul prodotto finale. In particolare sull'aspetto e sulla stabilità. Per questo motivo, è importante che gli addensanti utilizzati siano omogenei. Solo così è possibile garantire che una determinata quantità abbia sempre lo stesso effetto ottimale sul prodotto finale.

I miscelatori amixon® sono ideali per miscelare in modo omogeneo gli addensanti in polvere. Il processo di miscelazione è particolarmente delicato. I miscelatori amixon® possono legare o agglomerare i componenti polverosi durante la miscelazione.

I miscelatori amixon® migliorano

  • l'assenza di polvere e la fluidità delle polveri
  • il comportamento di affondamento, la dispersione e la solubilità nei liquidi.

I grandi miscelatori Gyraton® fino a 70 m³ sono una novità. Producono qualità di miscelazione ideali fino a 1:100.000 con una potenza di azionamento minima.

Gli addensanti determinano la qualità di molti prodotti finali

 

Gli addensanti, i leganti e gli stabilizzanti in polvere sono prodotti in massa. Tuttavia, è necessario garantire che il loro utilizzo non provochi una contaminazione microbiologica del prodotto finale. Le proprietà degli addensanti devono essere definite con precisione per poter essere utilizzate a livello industriale. Di seguito sono elencate a titolo di esempio alcune importanti proprietà degli addensanti:

  1. asettico o addirittura sterile
  2. stabilità della regolazione della viscosità
  3. effetto reologico: cremoso, solido, geloso, coagulante, flocculante
  4. coagulazione risultante: galleggiante, affondante, fluttuante, aderente, ....
  5. rapida solubilità senza formazione di grumi
  6. resistenza agli shock termici
  7. stabilità del pH
  8. comportamento al taglio regolabile (newtoniano, strutturalmente viscoso, dilatante, reopex, ....)
  9. compatibilità con i principi attivi, le cariche, i coloranti e gli additivi esistenti. Gli agenti addensanti non devono influire negativamente sul gusto, sul colore e sulla consistenza in bocca dell'alimento.
  10. Dosabilità, assenza di polvere
  11. Distribuibilità e miscibilità nei prodotti finali in polvere o liquidi.
  12. Addensanti disciolti in acqua: miglioramento dell'aspetto visivo. Alcuni addensanti (ad es. l'amido) hanno una torbidezza naturale, mentre altri (ad es. la carragenina) danno una soluzione limpida.
  13. Durata di conservazione

Sterilizzazione e disattivazione dell'enzima nel reattore amixon

 

Alcuni addensanti possono essere sterilizzati con il vapore. Il reattore amixon® Steril viene preriscaldato a circa 120°C o 130°C. Il dispositivo viene quindi riempito con l'agente addensante in polvere. Viene applicato il vuoto. Viene quindi introdotta una piccola quantità di vapore acqueo. Il vapore acqueo saturo si condensa sulle superfici delle particelle. Il trasferimento di calore dal vapore acqueo alle singole particelle avviene spontaneamente e in modo molto uniforme. Il forte riscaldamento uccide i microrganismi.

Il processo di miscelazione simultanea omogeneizza le polveri senza agglomerati. La pressione nel reattore sterile aumenta in linea con l'aumento della temperatura e l'iniezione di vapore acqueo. Il tempo di trattamento è solitamente compreso tra 5 e 15 minuti.

Viene quindi applicato il vuoto. L'acqua introdotta evapora molto rapidamente. In questo modo, la polvere può essere raffreddata in modo molto efficace.

Il vapore acqueo deve condensare solo sulle particelle di polvere

 

È molto importante che la camera di processo sia completamente riscaldata. Qualsiasi parte della camera di processo più fredda del punto di rugiada è una fonte di condensazione. In questi punti, il vapore acqueo introdotto si condenserebbe in acqua. Contaminerebbe la camera di miscelazione. Inumidirebbe le polveri in modo incontrollato e le aggregherebbe.

La condensazione del vapore acqueo è determinata essenzialmente dalla temperatura e dalla pressione del sistema. Una pressione e una temperatura più elevate determinano un punto di rugiada più alto.

È particolarmente importante che anche lo strumento di miscelazione sia completamente riscaldato. In caso contrario, sarà stato riscaldato dalla miscela. Si formerebbe quindi della condensa. In questi punti, l'utensile di miscelazione si contaminerebbe in modo incontrollato.

 

Per questo motivo, le macchine amixon® dispongono di un sofisticato sistema di riscaldamento. Questo vale anche per l'albero del miscelatore, i bracci di miscelazione e la spirale di miscelazione. Non importa quale sia il mezzo utilizzato per il riscaldamento/raffreddamento.

  • Vapore acqueo,
  • acqua (eventualmente sotto pressione)
  • olio termico
     

amixon® soddisfa altri importanti requisiti:

  1. L'utensile di miscelazione è montato solo sopra la camera di miscelazione.
  2. Non c'è contatto tra l'utensile di miscelazione e la base del miscelatore.
  3. La distanza tra la base e l'utensile di miscelazione è di pochi millimetri.
  4. La miscelazione avviene senza spazi morti
  5. L'utensile di miscelazione è completamente sovradimensionato in base al calcolo della resistenza
  6. Anche durante la miscelazione di prodotti pesanti, l'utensile di miscelazione subisce una deformazione elastica minima.
  7. Non c'è contatto tra l'utensile di miscelazione e la parete del contenitore.

Acquisire conoscenze attraverso le prove del centro tecnico amixon®

 

amixon® offre una piattaforma per lo scambio di informazioni. Questo avviene in tutti i settori. A volte i compiti di lavorazione sono simili anche dove non ci si aspetterebbe. In questo caso è particolarmente bello poter testare direttamente un concetto di soluzione che ha grandi probabilità di funzionare bene.

amixon® può estrapolare i parametri di processo per quasi tutte le dimensioni industriali. Questo vale sia per i processi di miscelazione che per quelli termodinamici. Tuttavia, lo scambio di informazioni avviene sempre con la massima riservatezza e nel rispetto degli interessi del cliente.

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