Quando se trabalha na área dos produtos farmacêuticos, cosméticos e processamento de alimentos, onde é necessária uma mistura precisa, emulsificação e redução do tamanho das partículas, é importante decidir se se deve optar por um misturador de alto cisalhamento ou por um homogeneizador. Este artigo explica o que são, como utilizá-los e o que deve ter em consideração ao comprá-los.
O que são misturadores de alto cisalhamento?
Os misturadores de alto cisalhamento são misturadores de alta velocidade e alta potência que podem misturar um lote de ingredientes num curto espaço de tempo. Qualquer misturador de homogeneização e emulsificação de alta potência que possa emulsionar uma formulação é, de facto, um misturador de alto cisalhamento. O seu principal objetivo é a quebra de partículas, dispersando-as e alisando-as para uma melhor mistura.
Usos mais comuns e dominantes de misturadores de alto cisalhamento:
- Indústria alimentar: Para o fabrico de molhos, temperos e outros ingredientes com consistências espessas.
- Produtos farmacêuticos: Cremes, loções e outros produtos do género semi-sólidos.
- Cosmética: Aha! Este é fácil de entender: emulsionar óleos, pastas e géis.
- Produtos químicos: Produção de emulsões e suspensões concentradas.
O que é um homogeneizador
Os homogeneizadores são dispositivos fascinantes que quebram efetivamente as partículas para criar misturas uniformes acopladas através de pressão substancial e energia mecânica. O equipamento funciona forçando um líquido através de pequenas aberturas ou malhas, o que ajuda a quebrar as partículas em pedaços finos e pequenos e a distribuí-los bem. Como resultado, os homogeneizadores são utilizados em aplicações que requerem um tamanho de partícula mais ou menos igual na mistura, por exemplo, produtos lácteos, farmacêuticos e alguns cosméticos especializados.
Utilizações dos homogeneizadores:
- Alimentos e bebidas: Utilizado principalmente no processo de homogeneização de leite e sumos para evitar a sua separação.
- Farmacêutico: Para certos medicamentos de insulina que são injectados e que requerem partículas mais pequenas.
- Cosméticos: Adequado para cremes e séruns que necessitam de consistência e suavidade.
- Processamento químico: Para formar emulsões ou suspensões que são estáveis a um nível microscópico.
Misturador de alto cisalhamento vs. Homogeneizador: Principais diferenças
Embora ambos os dispositivos sejam concebidos para obter misturas uniformes, funcionam de forma diferente e são adequados para diferentes aplicações.
| Caraterística | Misturador de alto cisalhamento | Homogeneizador |
|---|---|---|
| Função | Rotação de alta velocidade para força de corte | Alta pressão para redução de partículas |
| Aplicação primária | Emulsificação, mistura geral | Redução do tamanho das partículas, criando emulsões estáveis |
| Tamanho das partículas | Redução moderada do tamanho das partículas | Tamanho de partícula ultrafino (nível de mícron) |
| Velocidade de processamento | Mistura a alta velocidade, mas não tão fina | Pressão intensa, criação de soluções estáveis |
| Manutenção | Mais fácil de manter | Geralmente requer mais manutenção devido à pressão |
| Melhor para | Emulsões espessas e dispersões gerais | Aplicações que necessitam de suspensões finas e estáveis |
Uma comparação entre um misturador de alto cisalhamento e um homogeneizador
Estas decisões serão influenciadas pelas suas matérias-primas, pela textura necessária e pelas respectivas normas de campo. Alguns pontos a considerar incluem:
Partículas
Para maionese e azeitonas, por exemplo, quando é necessária uma distribuição muito fina do tamanho das partículas, os homogeneizadores são a melhor aposta.
Melhor mistura
Quanto à eficiência de emulsão, os homogeneizadores são emulsificantes mais eficientes do que os misturadores de alto cisalhamento, mas apenas para líquidos que requerem RCMs de viscosidade extremamente alta.
Espessura
Os produtos mais espessos, como cremes e géis, são mais adequados para misturadores de alto cisalhamento, uma vez que são mais eficazes para emulsões de viscosidade mais espessa.
Tamanho
Os misturadores de alto cisalhamento são mais eficazes quando misturam grandes quantidades ou grandes lotes e requerem menos energia, enquanto os homogeneizadores são mais adequados para aplicações mais pequenas.
Marcas populares de misturadores de corte elevado
Poupança de tempo
Realiza o trabalho mais rapidamente e obtém a uniformidade desejada num período de tempo mais curto.
Gama alargada
É o mais ideal para formulações de alta viscosidade, tornando-o alternativamente adequado para a indústria cosmética, alimentar e farmacêutica.
Limpeza
Estes misturadores não necessitam de limpeza pesada e são fáceis de manter.
Escolha de um homogeneizador
Com os modelos Standard e High
Ajuda a obter agregados de partículas consistentes, o que é um requisito para a maioria dos produtos farmacêuticos.
Que mistura
A mistura de elevada saturação melhora as misturas emulsionáveis, o que aumenta o prazo de validade da mistura.
Exato
Estes misturadores estão equipados com a capacidade de efetuar misturas de precisão e controlar o resultado da mistura para obter resultados repetíveis e satisfatórios.
Qual é o mais adequado para o seu sector?
Os homogeneizadores e misturadores de alto cisalhamento são dispositivos úteis em domínios industriais específicos.
Alimentação e bebidas
A aplicação mais notável dos homogeneizadores é no processamento de sumos e no fabrico de produtos lácteos, devido à distribuição uniforme das partículas e à sua estabilidade. Os misturadores de alto cisalhamento funcionam melhor para produtos alimentares mais espessos que procuram uma mistura rápida sem terem um requisito rigoroso de distribuição de partículas finas.
Produtos farmacêuticos
Há uma preferência por homogeneizadores quando as formas de dosagem são medicamentos em suspensão injectáveis ou em pó para inalação, uma vez que o tamanho das partículas deve ser pequeno. As formulações semi-sólidas, por exemplo cremes e géis, são fabricadas utilizando um misturador de alto cisalhamento.
Cosméticos
Ambos podem ser utilizados em cosméticos, mas os homogeneizadores são mais adequados para produtos delicados que precisam de ser suaves e finos, como os séruns. Os misturadores de alto cisalhamento são normalmente necessários em produtos que requerem formulações espessas, como emulsões e géis.
Perguntas frequentes (FAQ)
Posso utilizar um misturador de alto cisalhamento em vez de um homogeneizador?
Os misturadores de alto cisalhamento podem emulsionar os ingredientes e misturá-los, mas não a um tamanho de partícula inferior ao de um homogeneizador, pelo que não podem substituir os homogeneizadores. Para aplicações que requerem partículas de tamanho extremamente fino, um homogeneizador é a melhor escolha.
Um homogeneizador consome mais energia do que um misturador de alto cisalhamento?
O homogeneizador torna o processo mais complicado, uma vez que, devido à redução das partículas finas, é utilizada mais pressão, o que significa que há uma carga adicional nos motores, o que leva a um elevado consumo de energia operacional em comparação com os misturadores de cisalhamento, que requerem relativamente menos energia para funcionar.
É necessária uma manutenção específica nos misturadores de alto cisalhamento?
Devido à sua conceção simples, os misturadores de alto cisalhamento são muito fáceis de manter em comparação com outros equipamentos, como os homogeneizadores de alta pressão. Aconselha-se a verificação regular dos rotores e estatores quanto a avarias e utilização para manutenção.
Existe uma diferença de preço significativa entre os misturadores de alto cisalhamento e os homogeneizadores?
Devido à sua elevada capacidade funcional, o seu custo é superior ao dos misturadores, uma vez que os acessórios de alto cisalhamento funcionam a uma pressão inferior e são fáceis de manusear. Devido à elevada mecanização do acessório, um homogeneizador custa mais dinheiro do que os misturadores.
Os produtos de elevada viscosidade são adequados para os homogeneizadores?
Os misturadores de alto cisalhamento são substancialmente mais adequados para produtos espessos graças à sua força e flexibilidade, embora os homogeneizadores não sejam a melhor escolha para aplicações espessas.
Que equipamento é adequado para emulsionar água e óleo?
É possível emulsionar tanto óleos como água utilizando ambos. Mas se a emulsão for maior, os homogeneizadores são melhores devido às emulsões mais finas que criam com níveis mais elevados de estabilidade, tornando-os mais ideais para produtos de longa duração.
Qual é a diferença entre um homogeneizador e um misturador de alto cisalhamento em termos de vida útil?
Os dois tipos de equipamento são semelhantes em termos de vida útil - ambos duram 10-15 anos, mas dependendo dos componentes de pressão utilizados no homogeneizador, este pode desgastar-se mais rapidamente em comparação com um misturador de corte elevado.
Poderei utilizar um misturador de alto cisalhamento e um homogeneizador no laboratório?
Nas versões à escala laboratorial dos dois dispositivos, sim. Para lotes maiores de pequenos ensaios, os misturadores de alto cisalhamento podem ser vantajosos, enquanto que para ambientes controlados em laboratório, os homogeneizadores seriam preferíveis, uma vez que são mais precisos e podem ser utilizados repetidamente.
Qual é a diferença entre um misturador de alto cisalhamento em linha e um misturador de alto cisalhamento em lote?
Os misturadores de alto cisalhamento são utilizados para misturar quantidades mais pequenas de uma só vez, tornando as proporções de mistura para cada ingrediente mais precisas (mais a quantidade de tempo gasto a misturar), enquanto os misturadores em linha misturam os ingredientes um após o outro.
É necessário instalar um sistema de arrefecimento para um homogeneizador?
Sim, o sobreaquecimento pode resultar do calor gerado pela pressão, pelo que os homogeneizadores de alta resistência podem necessitar de acessórios como sistemas de arrefecimento.
Conclusão
Ao escolher entre um misturador de alto cisalhamento e um homogeneizador, avalie cuidadosamente as necessidades do seu produto, a viscosidade desejada e também as suas finanças. Os homogeneizadores são a melhor solução para as aplicações em que é necessária uma elevada estabilidade e partículas ultrafinas. Um misturador de alto cisalhamento pode ser mais adequado se pretender flexibilidade e uma manutenção fácil e rápida. Escolha os seus dispositivos de forma sensata para que a eficácia e a qualidade dos produtos produzidos durante os processos de fabrico estejam ao mais alto nível possível.
