Lorsque l'on travaille dans le domaine des produits pharmaceutiques, des cosmétiques et de l'agroalimentaire et que l'on a besoin d'un mélange précis, d'une émulsification et d'une réduction de la taille des particules, il est important de décider s'il faut opter pour un mélangeur à haut cisaillement ou un homogénéisateur. Cet article explique ce qu'ils sont, comment les utiliser et ce qu'il faut prendre en compte lors de l'achat.
Qu'est-ce qu'un mélangeur à haut cisaillement ?
Les mélangeurs à haut cisaillement sont des mélangeurs à grande vitesse et à grande puissance qui peuvent mélanger un lot d'ingrédients en peu de temps. Tout mélangeur émulsifiant homogénéisant à haute puissance capable d'émulsionner une formulation est en effet un mélangeur à haut cisaillement. Leur principale fonction est de briser les particules, de les disperser et de les lisser pour un meilleur mélange.
Utilisations les plus courantes et les plus importantes des mélangeurs à haut cisaillement :
- Industrie alimentaire : Pour la fabrication de sauces, d'assaisonnements et d'autres ingrédients de ce type à consistance épaisse.
- Produits pharmaceutiques : Crèmes, lotions et autres produits semi-solides.
- Cosmétique : Aha ! Celui-ci est une évidence : il émulsionne les huiles, les pâtes et les gels.
- Produits chimiques : Production d'émulsions et de suspensions concentrées.
Qu'est-ce qu'un homogénéisateur ?
Les homogénéisateurs sont des appareils fascinants qui décomposent efficacement les particules pour créer des mélanges couplés uniformes grâce à une pression et une énergie mécanique importantes. L'équipement fonctionne en forçant un liquide à travers de minuscules ouvertures ou mailles, ce qui permet de briser les particules en petits morceaux fins et de les répartir correctement. Par conséquent, les homogénéisateurs sont utilisés dans des applications qui nécessitent une taille de particules plus ou moins égale dans le mélange, par exemple les produits laitiers, les produits pharmaceutiques et certains produits cosmétiques spécialisés.
Utilisations des homogénéisateurs :
- Aliments et boissons : Utilisé principalement dans le processus d'homogénéisation du lait et des jus pour les empêcher de se séparer.
- Pharmaceutique : Pour certains médicaments à base d'insuline qui sont injectés et qui nécessitent des particules plus petites.
- Cosmétiques : Convient aux crèmes et aux sérums qui ont besoin de consistance et d'onctuosité.
- Traitement chimique : Former des émulsions ou des suspensions stables au niveau microscopique.
Mélangeur à haut cisaillement et homogénéisateur : Principales différences
Bien que les deux appareils soient conçus pour obtenir des mélanges uniformes, ils fonctionnent différemment et conviennent à des applications différentes.
| Fonctionnalité | Mélangeur à haut cisaillement | Homogénéisateur |
|---|---|---|
| Fonction | Rotation à grande vitesse pour la force de cisaillement | Haute pression pour la réduction des particules |
| Application primaire | Emulsification, mélange général | Réduction de la taille des particules, création d'émulsions stables |
| Taille des particules | Réduction modérée de la taille des particules | Taille des particules ultrafines (au niveau du micron) |
| Vitesse de traitement | Mélange à grande vitesse, mais pas aussi fin | Pression intense, création de solutions stables |
| Maintenance | Plus facile à entretenir | Généralement, l'entretien est plus important en raison de la pression |
| Meilleur pour | Emulsions épaisses et dispersions générales | Applications nécessitant des suspensions stables et fines |
Comparaison entre un mélangeur à haut cisaillement et un homogénéisateur
Ces décisions seront influencées par vos matières premières, la texture requise et les normes de terrain respectives. Voici quelques points à prendre en compte :
Particules
Pour la mayonnaise et les olives, par exemple, lorsqu'une distribution granulométrique très fine est nécessaire, les homogénéisateurs sont la meilleure solution.
Meilleur mélange
En ce qui concerne l'efficacité de l'émulsification, les homogénéisateurs sont plus efficaces que les mélangeurs à haut cisaillement, mais uniquement pour les liquides qui nécessitent des MRC à très haute viscosité.
Épaisseur
Les produits plus épais tels que les crèmes et les gels conviennent mieux aux mélangeurs à haut cisaillement, car ils sont plus efficaces pour les émulsions à viscosité plus élevée.
Taille
Les mélangeurs à haut cisaillement sont plus efficaces pour mélanger de grandes quantités ou de grands lots et nécessitent moins d'énergie, tandis que les homogénéisateurs conviennent mieux aux applications plus petites.
Marques populaires de mélangeurs à haut cisaillement
Gain de temps
Permet d'effectuer le travail plus rapidement et d'obtenir l'uniformité souhaitée dans un délai plus court.
Gamme étendue
Il est idéal pour les formulations à haute viscosité, ce qui le rend adapté à l'industrie cosmétique, alimentaire et pharmaceutique.
Nettoyage
Ces mélangeurs ne nécessitent pas de nettoyage intensif et sont faciles à entretenir.
Choix d'un homogénéisateur
Avec Standard et High
Permet d'obtenir des agrégats de particules homogènes, ce qui est une exigence pour la majorité des produits pharmaceutiques.
Quel mélange ?
Un mélange à forte saturation améliore les mélanges émulsifiables, ce qui augmente la durée de conservation du mélange.
Précision
Ces mélangeurs sont dotés de la capacité de réaliser des mélanges de précision et de contrôler le résultat du mélange pour obtenir des résultats satisfaisants et reproductibles.
Lequel convient le mieux à votre secteur d'activité ?
Les homogénéisateurs et les mélangeurs à haut cisaillement sont des dispositifs utiles dans des domaines industriels particuliers.
Alimentation et boissons
L'application la plus remarquable des homogénéisateurs est la transformation des jus et la fabrication des produits laitiers, en raison de la répartition uniforme des particules et de leur stabilité. Les mélangeurs à cisaillement élevé conviennent mieux aux produits alimentaires plus épais qui doivent être mélangés rapidement sans avoir besoin d'une distribution fine des particules.
Produits pharmaceutiques
Les homogénéisateurs sont privilégiés lorsque les formes de dosage sont des médicaments injectables, en suspension ou en poudre inhalée, car la taille des particules doit être faible. Les formulations semi-solides, par exemple les crèmes et les gels, sont fabriquées à l'aide d'un mélangeur à cisaillement élevé.
Cosmétiques
Les deux peuvent être utilisés dans les cosmétiques, mais les homogénéisateurs conviennent mieux aux produits délicats qui doivent être lisses et fins, tels que les sérums. Les mélangeurs à haut cisaillement sont généralement nécessaires pour les produits qui nécessitent des formulations épaisses, comme les émulsions et les gels.
Foire aux questions (FAQ)
Puis-je utiliser un mélangeur à haut cisaillement à la place d'un homogénéisateur ?
Les mélangeurs à haut cisaillement peuvent émulsifier les ingrédients et les mélanger, mais pas jusqu'à une taille de particules inférieure à celle d'un homogénéisateur ; ils ne peuvent donc pas remplacer les homogénéisateurs. Pour les applications nécessitant des particules de taille extrêmement fine, un homogénéisateur est le meilleur choix.
Un homogénéisateur consomme-t-il plus d'énergie qu'un mélangeur à haut cisaillement ?
L'homogénéisateur complique le processus car, en raison de la réduction des particules fines, une pression plus importante est utilisée, ce qui implique une charge supplémentaire sur les moteurs, d'où une consommation d'énergie opérationnelle élevée par rapport aux mélangeurs à cisaillement, qui nécessitent relativement moins d'énergie pour fonctionner.
Une maintenance spécifique est-elle nécessaire avec les mélangeurs à haut cisaillement ?
En raison de leur conception simple, les mélangeurs à haut cisaillement sont très faciles à entretenir par rapport à d'autres équipements tels que les homogénéisateurs à haute pression. Il est conseillé de vérifier régulièrement que les rotors et les stators ne sont pas en panne et qu'ils n'ont pas besoin d'être entretenus.
Existe-t-il une différence de prix notable entre les mélangeurs à haut cisaillement et les homogénéisateurs ?
En raison de sa grande capacité fonctionnelle, il coûte plus cher que les mélangeurs, car les accessoires à cisaillement élevé fonctionnent à une pression plus faible et sont faciles à manipuler. En raison de sa forte mécanisation, un homogénéisateur coûte plus cher qu'un mélangeur.
Les produits à haute viscosité peuvent-ils être homogénéisés ?
Les mélangeurs à haut cisaillement sont nettement plus appropriés pour les produits épais grâce à leur résistance et à leur flexibilité, bien que les homogénéisateurs ne soient pas le meilleur choix pour les applications épaisses.
Quel équipement permet d'émulsionner l'eau et l'huile ?
Il est possible d'émulsionner à la fois des huiles et de l'eau en utilisant les deux. Mais si l'émulsion est plus importante, les homogénéisateurs sont meilleurs en raison des émulsions plus fines qu'ils créent avec des niveaux de stabilité plus élevés, ce qui les rend plus idéaux pour les produits à longue durée de vie.
Quelle est la différence entre un homogénéisateur et un mélangeur à haut cisaillement en termes de durée de vie ?
Les deux types d'équipement ont une durée de vie similaire - ils durent tous deux de 10 à 15 ans, mais en fonction des composants de pression utilisés sur l'homogénéisateur, celui-ci peut s'user plus rapidement qu'un mélangeur à cisaillement élevé.
Pourrai-je utiliser un mélangeur à haut cisaillement et un homogénéisateur en laboratoire ?
Dans les versions à l'échelle du laboratoire des deux appareils, oui. Pour des lots plus importants de petits tests, les mélangeurs à haut cisaillement peuvent être avantageux, tandis que pour les environnements contrôlés en laboratoire, les homogénéisateurs sont préférables car ils sont plus précis et peuvent être utilisés de manière répétée.
Quelle est la différence entre un mélangeur à haut cisaillement en ligne et un mélangeur à haut cisaillement par lots ?
Les mélangeurs à cisaillement élevé par lots sont utilisés pour mélanger de plus petites quantités en une seule fois, ce qui rend les rapports de mélange pour chaque ingrédient plus précis (et réduit le temps passé à mélanger), tandis que les mélangeurs en ligne mélangent les ingrédients l'un après l'autre.
Est-il nécessaire d'installer un système de refroidissement pour un homogénéisateur ?
Oui, la surchauffe peut être due au fait que la pression génère de la chaleur, c'est pourquoi les homogénéisateurs à haute résistance peuvent nécessiter des ajouts tels que des systèmes de refroidissement.
Conclusion
Lorsque vous choisissez entre un mélangeur à haut cisaillement et un homogénéisateur, évaluez soigneusement les besoins de votre produit, la viscosité souhaitée et vos finances. Les homogénéisateurs sont la meilleure solution pour les applications nécessitant une grande stabilité et des particules ultrafines. Un mélangeur à haut cisaillement peut être plus approprié si vous recherchez la flexibilité et un entretien facile et rapide. Choisissez judicieusement vos appareils pour que l'efficacité et la qualité des produits fabriqués au cours des processus de fabrication soient au plus haut niveau possible.
