Mécanismes d'agglomération humide de poudres alimentaires en lit fluidisé et mélangeur à faible cisaillement. (French)

Low shear mixers and fluidized beds are used in the food industry for the agglomeration of raw materials, such as durum wheat semolina and milk powders. This work studies wet granulation of these two powders produced respectively in mixer and fluidized bed, so as to focus on the similarities and differences that can be highlighted in their mechanisms of agglomeration. Whatever the process, the population balance leads to highlight the intermediate structures called nuclei, serving of seeds for the development of agglomerates. The drop in agglomerates compactness together with their growth allows, in these two cases to highlight, a fractal law of nuclei association. Texture and size heterogeneities, throughout the agglomeration in low shear mixer are due to the greater stability of agglomerates obtained from structures belonging to the same size and hydro-textural classes. In fluidized bed, the stability of structures is increased by the formation of highly viscous capillary bridges due to the twin effect of temperature and water content increase. These highly viscous bonds make the particles random collisions immediately effective and stable. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Les mélangeurs/malaxeurs et les lits fluidisés sont utilisés dans l'industrie alimentaire pour l'agglomération de matières premières, telles que la semoule de blé et les poudres laitières. Ce travail met en parallèle la granulation humide de ces deux poudres réalisée respectivement en mélangeur/malaxeur et en lit fluidisé, en cherchant à mettre l'accent sur les similitudes et les différences que l'on peut noter dans leurs mécanismes d'agglomération. Quel que soit le procédé, les bilans de populations conduisent à mettre en évidence des structures intermédiaires, les nuclei, servant de germes pour l'élaboration des agglomérats. Dans les deux cas, la croissance progressive des agglomérats s'accompagne d'une diminution de leur compacité, révélant un processus commun d'association des nuclei de type fractal. En mélangeur à faible cisaillement, on constate que tout au long de l'agglomération, les agglomérats de plus grande stabilité sont générés par l'association d'entités de même classe granulométrique et hydro-texturale. En lit fluidisé, l'élévation de température et l'augmentation de teneur en eau permettent d'augmenter la tenue mécanique des structures par des ponts capillaires rendus très visqueux, à la surface des grains hydratés. Cette couche superficielle fortement visqueuse rend les rencontres aléatoires des particules efficaces par dissipation de l'énergie de collision et les ponts formés sont consolidés par séchage. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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