Introduction
Le lactose (sucre du lait) est une substance cristalline, incolore et au goût sucré qui est utilisée de multiples façons, notamment dans les industries alimentaire et pharmaceutique.
En tant qu'excipient pharmaceutique, par exemple, il sert de charge, d'enrobage ou de support d'ingrédients actifs dans la production de sprays ou de comprimés. Dans les aliments transformés, le lactose est souvent utilisé comme vecteur d'arômes en raison de ses propriétés fonctionnelles ou est ajouté pour augmenter la texture en raison de sa bonne capacité à fixer l'eau. Sur le plan nutritionnel, c'est également un ingrédient important dans les préparations pour nourrissons.
Pour une grande variété d'applications, des spectres granulométriques définis de la poudre de lactose sont nécessaires, ce qui peut être produit au moyen de processus de broyage spéciaux. Deux technologies sont principalement utilisées : les broyeurs à jet de lit à haute densité sont utilisés pour la production de poudres ultrafines (environ 95 % < 3 - 30 µm), tandis que les broyeurs à percussion avec classificateurs sont utilisés pour les finesses plus grossières (environ 95 % < 30 - 80 µm).
Production de lactose ultrafin
Pour la production de mélanges de poudres destinés à l'alimentation des nourrissons, du lactose très fin est ajouté en tant que nutriment de haute qualité. Des poudres encore plus fines sont utilisées, par exemple, dans les inhalateurs de poudre, où des finesses < 10 µm sont requises.
Pour ces deux applications, le broyeur à jet de lit haute densité NETZSCH ConJet® est la solution adéquate. Grâce à la combinaison d'un broyeur à jet en spirale et d'une roue de classification intégrée, ce type de machine permet de fabriquer le produit final de façon reproductible et avec une distribution granulométrique raide. Le réglage de la finesse est indépendant de la charge du produit et se fait uniquement par le réglage de la vitesse de la roue classificatrice. Cela permet de faire fonctionner le broyeur de manière beaucoup plus économique avec une charge de produit plus élevée. En raison de la densité énergétique élevée due à la rotation du lit de produit, l'efficacité peut être améliorée jusqu'à 40 % par rapport aux broyeurs à jet conventionnels.
Dans le broyeur à jet de lit à haute densité ConJet®, le gaz de broyage est introduit dans la chambre de broyage (3) par le distributeur annulaire de gaz de broyage (1) et les buses (2), puis il est expansé. Au cours de ce processus, des jets à grande vitesse se forment et capturent et accélèrent le matériau à broyer, qui est introduit tangentiellement dans la chambre de broyage au moyen d'un injecteur ou gravimétriquement par l'intermédiaire d'une vanne à travers un court tuyau d'alimentation (4). Le produit est broyé par des impacts particule-particule. Le gaz expansé transporte les particules broyées vers la roue de classification (5), qui est entraînée par un moteur à vitesse réglable. Les fines sont évacuées du broyeur avec le gaz expansé. Les particules surdimensionnées retournent dans la chambre de broyage pour être à nouveau sollicitées. Ainsi, le broyeur à jet de lit à haute densité permet d'obtenir les finesses les plus élevées avec un contrôle exact et reproductible de la taille des particules et une limitation sans éclaboussures des particules surdimensionnées.
Un autre avantage par rapport à un broyeur à jet classique est qu'aucune quantité minimale de produit n'est nécessaire pour effectuer le processus de broyage. Cela signifie des lots entièrement broyés et des rendements maximaux, car il ne reste pratiquement pas de matière résiduelle dans le broyeur après un passage. En outre, la conception compacte du broyeur garantit une très bonne accessibilité pour un nettoyage plus facile et plus rapide lors des changements de produits.
Le broyage sans résidu du produit dans la machine fait du ConJet® le broyeur idéal pour le broyage du lactose dans la gamme ultrafine. Le broyeur à jet de lit à haute densité ConJet® est disponible en différentes tailles, à l'échelle du laboratoire dans les tailles ConJet® 10 et 16, et à l'échelle de la production dans les tailles ConJet® 32 à 71.
Production de poudre de lactose avec le broyeur à impact fin Condux® avec classificateur
Une nouvelle version est le Condux® avec classificateur d'air dynamique intégré (Fig. 4). Il est utilisé lorsque la finesse finale souhaitée n'est pas atteinte avec les broyeurs à broches sans tamis conventionnels ou les broyeurs à soufflerie avec insert de tamis - par exemple pour la production de lactose en poudre avec des finesses de 95 % < 75 µm.
Contrairement aux broyeurs classificateurs conventionnels, le disque de broyage et la roue classificatrice sont reliés entre eux de manière non rotative et sont actionnés par un moteur d'entraînement commun. Cela réduit considérablement les coûts d'investissement de l'installation et permet un broyage ultra-fin économique. Grâce au réglage de la hauteur de la roue de classification, il est possible d'obtenir un réglage variable de la limite de séparation de la manière la plus simple qui soit, avec une limitation exacte de la taille supérieure des particules. En outre, grâce à la porte battante du boîtier, l'accès rapide et facile pour le nettoyage et l'entretien est assuré, tout comme avec le broyeur à jet à lit de haute densité. Pour l'industrie alimentaire, la machine est fabriquée en standard en acier inoxydable 314 ou 316, avec une qualité de surface Ra < 0,8 µm.
Résumé
Dans l'industrie alimentaire, des exigences de plus en plus fortes sont imposées non seulement sur la qualité des produits, mais aussi sur la performance et la conception hygiénique des équipements de production. NETZSCH propose des solutions d'ingénierie de processus sur mesure pour l'étape de réduction de taille pour différentes exigences. En tant que membre de l'EHEDG, NETZSCH contribue à assurer une production alimentaire sûre dans tous les domaines de l'industrie alimentaire grâce à la construction et à la conception hygiénique de ses machines et systèmes.
Une partie du programme de service complet de NETZSCH est le centre technique bien équipé pour les applications alimentaires, le FoodLab sur le site de Hanau. Dans ce centre, des tests peuvent être effectués dans des conditions conformes aux normes alimentaires sur le broyeur à jet à lit dense ConJet® et le broyeur à impact Condux®.