L’homogénéisateur est un équipement utilisé dans divers laboratoires et industries et permet à un échantillon ou à une denrée alimentaire de présenter les mêmes caractéristiques sur l’ensemble de la substance. Le processus qui rend cela possible est appelé homogénéisation, il est utilisé dans différentes disciplines, telles que les sciences agricoles, biologie moléculaire, technologie alimentaire, entre autres. Le système d’homogénéisation est très important dans le secteur de la science et de la technologie et dans les industries de l’alimentation, des boissons et des cosmétiques.

Lors de l’homogénéisation, on procède au mélange de différentes phases insolubles, pour obtenir une suspension soluble ou une émulsion. Dans certains cas, il est nécessaire d’inclure une substance qui humidifie les solides. L’homogénéisation peut être réalisée par trois méthodes différentes, selon le type de force utilisé. En fonction de cela, le processus est classé comme suit:

• Homogénéisation mécanique
• Homogénéisation sous pression
• Homogénéisation ultrasonique

Les deux premiers sont largement utilisés dans l’industrie alimentaire, tandis que l’homogénéisation par ultrasons est considérée comme un domaine émergent. Le type d’homogénéisation utilisé dépendra des matériaux à homogénéiser et de la finalité du produit final.

Dans l’industrie alimentaire, l’homogénéisation est largement utilisée dans le but d’obtenir une texture homogène dans les aliments, ce qui est plus attrayant pour les consommateurs ; dans l’industrie pharmaceutique, elle est utilisée dans la production de médicaments et de vaccins, tandis que, dans l’industrie cosmétique, l’homogénéisation permet de réduire les particules à une taille inférieure à un micron, ce qui favorise leur absorption par la peau.

Types d’homogénéisateurs

Il existe une grande variété d’équipements d’homogénéisation, selon le type de traitement qu’ils effectuent. Nous avons les homogénéisateurs mécaniques, qui peuvent utiliser des mécanismes de différents types, pour réduire la taille des particules. Parmi ceux-ci, on trouve ceux qui sont basés sur des moulins à lames, des moulins à billes et des rotor-stator.

Il y a aussi les homogénéisateurs de pression, dont le composant principal est le système de rupture. Selon le mécanisme du système d’interruption, ces homogénéisateurs peuvent être à valves et à orifices. Enfin, nous avons trouvé les homogénéisateurs à ultrasons, qui utilisent les ondes ultrasoniques et génèrent un phénomène connu sous le nom de cavitation acoustique.

Homogénéisateurs mécaniques

Les équipements de broyeurs à lames possèdent un mécanisme de réduction de la taille des particules, constitué de pales tranchantes couplées au moteur. L’effet sur le matériau se produit par découpe, cisaillement ou sa combinaison. La vitesse est un aspect qui doit être soigné et est influencée par la matière première et les caractéristiques souhaitées dans le produit transformé. Habituellement, les moulins à lames sont utilisés pour la réduction de taille primaire.

Les dispositifs de moulins à billes, sont constitués d’un cylindre creux contenant des billes sphériques. Pour réaliser l’homogénéisation, la matière première est introduite dans le cylindre et à celui-ci, un mouvement rotationnel est appliqué. Ce mouvement crée une force centrifuge dans les boules, qui impactent contre la matière première, réduisant la taille de la particule. Ce type d’homogénéisateur est utilisé pour la micronisation des fruits et légumes secs.

Les équipements de type rotor-stator sont également connus sous le nom de broyeur colloïdal ou d’homogénéisateur Willems. Ce dispositif possède un axe rotatif (rotor), à l’intérieur d’un anneau fixe (stator). Lors du mouvement du rotor, l’échantillon est aspiré dans l’espace entre le rotor et le stator. Ainsi, l’échantillon est soumis à une force de coupe élevée et permet d’obtenir une taille de particule plus petite. Il est généralement utilisé pour l’émulsification.

Homogénéisateurs de pression

Équipement composé de deux composants, le premier est une section avec une pompe à déplacement positif et le second est la section d’homogénéisation. La pompe à déplacement positif est de type piston, lorsque celui-ci recule, il ouvre la soupape d’aspiration et introduit le matériau dans une zone de compression. Ensuite, lorsque le piston avance, il produit une pression suffisante pour ouvrir la soupape de décharge et le matériau passe dans une zone de haute pression, où il est forcé de passer par un petit espace. À ce stade, il génère des turbulences et des mélanges, ce qui finalement homogénéise le matériau.

Les homogénéisateurs de pression sont parmi les plus utilisés, en particulier par l’industrie alimentaire. Ceci est dû à l’effet synergique de l’homogénéisation et de l’augmentation de la température, qui favorise une durée de vie durable du produit, en plus d’améliorer les propriétés physico-chimiques du produit.

Homogénéisateurs à ultrasons

Dispositif fonctionnant par ondes ultrasoniques à haute puissance. Ces vagues génèrent beaucoup de bulles, qui s’effondrent ensuite. Cet effet est connu sous le nom de cavitation. L’éclatement des bulles forme une grande quantité de jets de liquide, qui favorisent des forces de cisaillement. Elles cassent les particules et désorganisent les gouttes et les cellules, avec un transfert de masse efficace.

La cavitation produit des effets sonomécaniques et sonochimiques qui réduisent la taille des particules solides et liquides. De plus, il favorise son mélange dans une formulation homogène. Ces équipements sont idéaux pour le traitement des boues (solide-liquide) et des suspensions et des solutions (liquide-liquide).

Homogénéisateurs Kalstein

Chez Kalstein, nous proposons des homogénéisateurs à tige et à ultrasons de la série YR. Vous pouvez choisir celui qui correspond le mieux à vos besoins. Les équipements à ultrasons Kalstein sont dotés d’un écran tactile, d’une surveillance automatique de la température de l’échantillon et d’un système d’alarme en cas d’élévation de température risquée. Ces équipements permettent la configuration de la puissance de 1 à 100 %. Ils peuvent également communiquer avec un ordinateur ou imprimer les données. Pour plus d’informations sur les homogénéisateurs Kalstein, consultez le lien ICI