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Types of Mixers in Food Industry: Choosing the Right Blending Equipment
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単一の液体充填ラインから乾燥調味料ブレンドや高粘度スプレッドへの移行を計画している食品工場は、すぐに現実的な限界に直面します。1 つのミキサーでは 3 つの製品状態すべてに対応できないということです。同じジレンマは、パン屋、ソース製造業者、スパイス包装業者、製菓工場にも現れています。機器のバイヤーとプロセスエンジニアは同じ基本的な質問をします。どのミキサーファミリーが目的の製品、粘度、スループットに適合するか?このガイドでは、食品業界の主なタイプのミキサーを分類し、それぞれのタイプがどのように機能するかを説明し、見積もりを依頼する前に適用する必要がある審査基準を示します。
食品業界が材料の状態によってミキサーを分類する理由
機械ではなく材料から始めます。食品混合の失敗のほとんどは、製品の状態と一致しないマシン クラスの選択が原因です。食品業界は、混合タスクを 3 つの広範な材料状態、つまり乾燥した流動性固体、低粘度から中粘度の液体、および高粘度のペーストまたは粘着性の半固体に分類します。リボンブレンダーではビネグレットソースを乳化することはできず、高せん断ローターステーターでは朝食用シリアルを粉々に砕いてしまう可能性があります。したがって、最初の画面は物理的な状態であり、2 番目の画面はテクスチャ ターゲットです。
- 乾燥粉末および顆粒: リボンブレンダー、パドルミキサー、ダブルコーンおよび V 型ブレンダー。
- 低粘度から中粘度の液体: トップエントリー、サイドエントリー、ボトムエントリーのインペラミキサー。
- 高粘度のペーストおよび生地: プラネタリーミキサー、スクリューミキサー、およびシグマブレードミキサー。
- 液液エマルジョン: 高せん断ミキサーおよびホモジナイザー。
食品業界の主なミキサーの種類
ドライパウダーおよび顆粒用リボンブレンダー
リボンブレンダーは、U 字型のトラフと二重螺旋状のリボンを使用します。外側のリボンは材料を一方向に押し、内側のリボンは材料を反対方向に戻し、高速対流ブレンディングを生み出します。レシピに応じて、通常のバッチ時間は 3 ～ 10 分です。小麦粉ブレンド、スパイス、スープベース、プロテインパウダー、ドライソースプレミックスが標準業務です。このタスクでは、 U字型リボンミキサー は、短いサイクルと洗浄と検査のための簡単なアクセスを組み合わせているため、実証済みの出発点です。
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パドルミキサーは、水平シャフトに平坦または傾斜ブレードを取り付け、リボンブレンダーよりも低い先端速度で回転します。これらは、粒全体、ドライフルーツ片、またはコーティングされたスナックペレットがそのままの状態でプロセスに耐えなければならない場合に好ましい選択肢です。優しく持ち上げて折りたたむ動作は、揚げたスナックに調味料を移す場合にも一般的です。
タンブリングブレンダー：ダブルコーンとV型
ダブルコーンおよび V 型ブレンダーは拡散に作用します。回転する容器が粒子を上方に運び、重力によって粒子が中心を横切って流れ、回転するたびにバッチが再分配されます。機械的なブレードの衝撃がないため、これらの機械は、ビタミンプレミックス、インスタントミックスパウダー、スパイスブレンドなど、バッチ間の高い均一性が必要な自由流動性の粉末に適しています。
液体用トップエントリーおよびサイドエントリーインペラミキサー
低粘度から中粘度の液体 (砂糖シロップ、ブライン、濃縮果汁、安定剤溶液) は、トップエントリー、サイドエントリー、またはボトムエントリーのインペラミキサーを備えたタンク内で混合されます。トップエントリーは、メンテナンスのためにドライブにアクセスでき、シャフトが短いため、大気タンクの最も一般的な配置です。軸流タービンは液体を上から下に移動させます。ラジアルフロー設計により、壁付近の乱流が増加します。食品タンクの場合、 衛生的なメカニカルシールを備えたトップエントリーミキサー 漏れを防ぎ、タンクトップを簡単に掃除できます。
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高せん断ミキサーは、高速ローターと固定ステーターの間の狭い隙間に製品を押し込みます。強力な油圧せん断により、脂肪滴や固体の凝集物がマイクロメートルサイズまで破壊され、マヨネーズ、サラダドレッシング、トマトソース、クリームリキュールの安定した質感が生成されます。液滴のサイズと口当たりがブランドにとって重要な場合、メインミキサーの後に別のホモジナイザーが追加されることがよくあります。
高粘度ペースト用プラネタリーミキサー
プラネタリーミキサーには、混合タンクを周回しながらそれぞれの軸を中心に回転する 2 つまたは 3 つの撹拌機が搭載されているため、回転するたびに容器のあらゆる部分が掃き寄せられます。このスイープ動作により、シャフト駆動のインペラでは汲み上げることができない固いペースト (生地、ミートフィリング、ジャム、キャラメル、ナッツバター) を処理できるようになります。あ ダブルプラネタリー工業用ミキサー 粘度を数百万センチポアズの範囲まで処理でき、製品の脱気のために真空下でよく使用されます。
TOPH2013 シリーズ GXJ 産業用ダブルプラネタリーミキサーメーカー、OEM 供給 江蘇トップインテリジェントテクノロジー有限公司は、中国TOPH2013シリーズGXJ産業用ダブルプラネタリーミキサーのメーカーとサプライヤー、プロ... 製品を見る→ 特殊業務用真空ミキサーおよび連続ミキサー
真空ミキサーは混合と脱気を組み合わせます。閉じ込められた空気を除去すると、プロセスチーズ、チョコレート、離乳食などの製品の酸化が減少し、色と食感が改善され、泡立ちが防止されます。連続ミキサーは逆のアプローチを採用しています。つまり、回転ピンまたはパドルが製品を混合しながら、製品が固定ハウジングを通って安定して流れます。スープ、でんぷん、ソースの調理冷却ラインでは、単一レシピの大量生産のために連続ミキサーが使用されています。
選択方法: 粘度、せん断力、バッチサイズ、衛生的な設計
4 つのスクリーニング基準を順番に使用します。粘度によって機械的な限界が決まります。羽根車はペースト内に流れを作り出すことができず、プラネタリーミキサーは水のように薄いジュースには大きすぎます。せん断感度はブレード速度とギャップ形状を決定します。エマルションには強いせん断が必要ですが、懸濁液やコーティングされた固体には穏やかなターンオーバーが必要です。バッチ サイズによって、マシンの容量と、バッチ操作と連続操作のどちらが適切かが決まります。衛生的な設計によって、ミキサーが食品安全プログラムに基づいて洗浄および検証できるかどうかが決まります。
食品工学ミキサー選択ガイドに基づいたスクリーニング範囲。パイロットトライアルで検証します。
| ミキサータイプ | 最適な用途 | 典型的な粘度 | せん断レベル | 食べ物の例 |
|---|---|---|---|---|
| リボンブレンダー | 乾燥粉末、顆粒 | 1～100,000cP | 低い | ブレンド小麦粉、スパイス、スープベース |
| パドルミキサー | 壊れやすいコーティングされた固体 | 1～300,000cP | 低い to moderate | シリアル、ドライフルーツ、味付けナッツ |
| トップエントリーインペラ | 低い and medium liquids | 1～10,000cP | 中等度 | シロップ、塩水、ジュース |
| 高せん断 / homogenizer | エマルジョン、滑らかなテクスチャー | 1～30,000cP | 高 | ドレッシング、マヨネーズ、牛乳 |
| 惑星 mixer | 高-viscosity pastes | 1,000 - 6,000,000 cP | 中等度 to high | 生地、ジャム、キャラメル、ミートペースト |
接液経路はモーターと同じくらい重要です。食品と接触する表面は研磨され、隙間がなく、CIP/SIP に対応している必要があります。エラストマーは FDA の食品との接触要件を満たさなければなりません。シャフトシールは最も一般的な汚染箇所です。これが理由です CFD流動解析 ミキサーを構築する前に、混合パターンと洗浄範囲の両方を検証するために使用されます。
製品の状態から 2 つまたは 3 つの候補が示されたら、機械以外の基準でそれらを比較します。以下のレーダー チャートは、せん断制御、粘度範囲、バッチの柔軟性、衛生的な設計、コスト効率に関して 3 つのファミリーを評価しています。リボンブレンダーはコスト面で優れています。高せん断機械はせん断制御をリードします。プラネタリーミキサーは粘度範囲と柔軟性で優れています。
粘度の一致が行われた後の初期スクリーニングの 1 ～ 5 の相対スコア。
組み立て: 機器と製品のマッチング
濃縮果汁、乾燥調味料ミックス、キャラメル スプレッドの新しい製品ラインを製造する中規模の食品会社を考えてみましょう。ジュースラインは、トップエントリーインペラーミキサーと渦巻きを防ぐバッフルを備えた 5,000 L タンク内で稼働します。調味料室では、リボン ブレンダーで 300 kg のブレンドをバッチ処理します。キャラメル ラインには、充填中に真空フードで空気を除去しながら、粘着性のある数百万 cP ペーストを混練できるダブル プラネタリー ミキサーが必要です。各マシンは異なる物理状態に対応します。単一のユニットで 3 つすべてをカバーすることはできません。
以下の等角図は、プロセスタンク内のトップエントリー食品ミキサーの主要要素を示しています。
コンポーネントは概略的に示されています。シールの種類とインペラの設計は任務によって異なります。
バッフルは渦の形成を防ぎ、上から下への回転を改善します。インペラの位置は流れのパターンを制御し、底部の排出バルブにより CIP 中の完全な排水が可能になります。モーター出力、シャフトの長さ、シールの種類などのユーティリティは、タンクの形状や目標の混合時間に合わせて決定されます。乳製品、飲料、ソース、ベーカリーの各ラインにわたる参考設置については、当社の製品を参照してください。 食品産業混合プロジェクトの参考資料 .
よくある質問
Q1: 食品業界に最適なミキサーは何ですか?
単一の最適なミキサーはありません。製品の状態別にお選びください: ドライパウダー用のリボンブレンダー、液体用のトップエントリーインペラーミキサー、高粘度ペースト用のプラネタリーミキサー、エマルション用の高せん断ミキサー。
Q2: リボンブレンダーとパドルミキサーの違いは何ですか?
どちらも横型の乾式固体ミキサーですが、リボン ブレンダーはヘリカル リボンを使用して、通常 3 ～ 10 分で高速対流ブレンディングを行います。一方、パドル ミキサーは低速で動作し、壊れやすい粒子やコーティングされた粒子をより穏やかに処理します。
Q3: 低粘度食品と高粘度食品を同じミキサーで処理できますか?
一般的にはノーです。ペーストではインペラのポンプ能力が低下し、薄い液体では遊星型撹拌機の効率が悪くなります。デュアルシャフトミキサーは動作ウィンドウを拡張しますが、依然として粘度範囲が機器ファミリーを定義します。
Q4: 食品加工においてホモジナイザーは何をしますか?
ホモジナイザーは、製品を高圧または高せん断ギャップに押し込んで液滴と粒子サイズを小さくし、ミルク、ソース、ドレッシング、ジュースに安定したエマルションと滑らかな質感を作り出します。
Q5: 食品製造に真空ミキサーが使用されるのはなぜですか?
真空ミキサーは、混合中に閉じ込められた空気を除去します。これにより、プロセスチーズ、チョコレート、粘着性のある菓子製品の酸化が制限され、食感が改善され、泡立ちが軽減されます。
Q6: 食品ミキサーの典型的な混合時間はどれくらいですか?
リボンブレンダーs typically finish in 3 to 10 minutes; planetary mixers take 10 to 30 minutes for high-viscosity batches; high-shear emulsification runs about 5 to 15 minutes. Actual time depends on viscosity, batch size and the final droplet or particle specification.
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