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Sciences des Aliments

0240-8813
parution suspendue
An international journal of food science and technology
 

 ARTICLE VOL 25/5-6 - 2005  - pp.381-395  - doi:10.3166/sda.25.381-395
TITRE
Impact de la technologie et des conditions du foisonnement sur l'élaboration de mousses laitières de type « topping »

RÉSUMÉ
Le foisonnement d'une émulsion laitière a été étudié dans le but de produire en continu des mousses de type « topping » de dessert lacté. Dans un premier temps, l'opération a été conduite sur une technologie industrielle standard, le foisonneur axial de type rotor-stator, pour lequel l'influence des paramètres procédés a été étudiée en termes de taux de foisonnement, distribution des tailles de bulles, texture et stabilité des mousses. Ce système a été ensuite comparé à: des technologies alternatives, telles que les colonnes agitées à: faible entrefer et les échangeurs à: surface raclée. Les résultats ont montré la forte influence de la pression de fonctionnement, le rôle contrasté des longs temps de séjour qui facilitent l'incorporation de la quantité de gaz désirée, mais se traduisent par des tailles de bulles plus larges, ainsi que l'interaction négative entre les fortes vitesses d'agitation et les longs temps de séjour sur le système rotor-stator. Les effets liés au changement d'échelle ont été quantifiés en se fondant sur un nombre de Reynolds généralisé qui tient compte du caractère rhéofluidifiant de l'émulsion, de l'augmentation de sa viscosité due à: la présence du gaz et de toutes les dimensions caractéristiques des systèmes rotor-stator. Enfin, on a montré que l'échangeur à: surface raclée constitue une alternative intéressante au système standard : il a un comportement global proche de celui d'une unité rotor-stator, mais forme des mousses avec des tailles de bulles plus faibles que les autres types de foisonneurs

ABSTRACT
The continuous manufacturing of dairy toppings has been studied using first the conventional industrial technology, the axial rotor-stator mixer. The influence of process parameters including operating pressure, residence time and rotational speed has been investigated in terms of overrun, bubble size distribution, as well as foam texture and stability using a model dairy emulsion. The performance of the rotor-stator mixer has then been confronted to that of alternative technologies, such as narrow gap annular columns and scraped surface heat exchangers. Experimental results have highlighted the significant role of operating pressure, the ambiguous role of high residence times that make easier the achievement of desired overrun values, but provide larger bubble sizes, and also the negative interaction between high rotational speed and high residence times. Scale effects have been quantified using a generalized Reynolds number that takes into account the shearthinning behaviour of the emulsion, the increase in viscosity due to the gas phase and all the geometrical characteristics of a rotor-stator unit. The results have also shown that scraped surface heat exchangers constitute an attractive alternative to other foaming devices: they behave globally as a rotor-stator unit with long residence time, but provide foams with smaller bubble sizes than other types of units.

AUTEUR(S)
M. LABBAFI, H. BOUAOUINA, C. VIAL, G. DJELVEH, L. PICGIRARD, J. CASALINHO, C. SCHORSCH

MOTS-CLÉS
aération, émulsions foisonnées, foisonnement, mousse laitière

KEYWORDS
aeration, foamed emulsions, foaming process, dairy foam.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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