Ultrasonik laktoza kristallaşması
Bir çox süd prosesində əlavə məhsul kimi böyük həcmdə zərdab (süd süzülməsi də adlanır) əmələ gəlir. Bu çirkab su laktoza ilə zəngindir, lakin onun atılması həm baha başa gəlir, həm də ekoloji cəhətdən ağırdır. Laktozanı bərpa etmək üçün ultrasəs tətbiq etməklə, tullantıların həcmi əhəmiyyətli dərəcədə azaldıla bilər, problemli tullantı suyu qiymətli mənbəyə çevrilə bilər. Ultrasonikasiya sürətli və səmərəli kristallaşmanı asanlaşdırır, kommersiya məqsədləri üçün uyğun olan yüksək miqdarda vahid laktoza kristalları verir.
Laktoza istehsalı
Laktoza konsentratlaşdırılmış laktoza məhlulundan (zərdabdan əldə edilir) istehsal olunur. Kristalların çökməsi üçün konsentratlaşdırılmış laktoza məhlulu aşağı temperatura qədər soyudulmalıdır. Çöküntü mərhələsindən sonra laktoza kristalları sentrifuqa ilə ayrılır. Bundan sonra kristallar toz halına salınaraq qurudulur.
Laktoza kristallaşmasının mərhələləri:
- konsentrasiya
- nüvələşmə
- Kristal böyüməsi
- Məhsul yığımı / yuyulması
Sonication ilə Təkmilləşdirilmiş Laktoza Kristallaşması
Ultrasəs kristallaşma və çökmə proseslərinə (sono-kristallaşma) müsbət təsiri ilə məşhurdur. Sonikasiya laktoza kristallarının meydana gəlməsini və böyüməsini də yaxşılaşdırır.
Laktozanın sono-kristallaşması minimum müddətdə laktoza kristallarının maksimum məhsuldarlığını əldə etməyə kömək edir.
Laktozanın (ekstraksiya) səmərəli yığılmasını və yuyulmasını təmin etmək üçün yaxşı kristal artımı əhəmiyyətlidir. & təmizlənmə). Sonikasiya laktozanın həddindən artıq doymasına səbəb olur və laktoza kristallarının ilkin nüvələşməsinə səbəb olur. Bundan əlavə, davamlı sonikasiya kiçik kristal ölçülü paylanmasını (CSD) təmin edən ikincil nüvələşməyə kömək edir.

Ultrasəs laktoza kristallaşması: Müxtəlif şəraitdə kristallaşan laktoza: ultrasəs enerjisi, əlavə edilmiş karragenan və ya zərdab (WPC) laktoza kristalının ölçüsünə təsir edir.
tədqiqat və şəkil: ©Sanchez-García et al., 2018.
Ultrasəsin faydaları:
- maksimum məhsuldarlıq
- çox qısa proses vaxtı
- vahid kristal ölçüsü
- idarə olunan kristal ölçüsü
- vahid kristal forması
Tullantılardan tutmuş laktoza qədər
Böyük süd məhsulları istehsalına görə, zərdab çox vaxt tullantı tullantıları kimi müalicə olunan əlavə məhsuldur. Maye zərdabın utilizasiyası yüksək bioloji oksigen tələbatı (BOD) və su tərkibinə görə çox xərc tələb edir. Laktoza zərdabdan bərpa edildikdə, tullantı məhsul laktoza tozunu istehsal etmək üçün emaldan sonrakı mərhələdə istifadə olunur. Laktozanın bərpası zərdabın BOD-ni 80%-dən çox azaldır, əlavə məhsulu faydalı və ətraf mühitə daha uyğun edir. Ultrasəs köməyi ilə kristallaşma prosesi kristal artımını, məhsuldarlığını və keyfiyyətini yaxşılaşdırır.
Laktoza qida və əczaçılıq sənayesində inqrediyent kimi, laktitol istehsalı üçün xammal və ya bioloji parçalana bilən poliesterlərin mikrobial istehsalı üçün əsas material kimi geniş istifadə olunur.
Ultrasonik Avadanlıq
Hielscher Ultrasonics sizə sonokristalizasiya prosesləri üçün ultrasəs avadanlığı təklif edir – toplu sonikasiya üçün və ya ultrasəs reaktorunda daxili emal üçün. Bütün ultrasəs cihazlarımız maksimum avadanlıqdan istifadəni təmin etməklə davamlı olaraq (24 saat/7d/365d) işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Böyük zərdab süspansiyonlarının kommersiya emalı üçün vahid başına 0,5 kVt-dan 16 kVt-a qədər olan sənaye ultrasəs cihazları uyğun gəlir.
Qida dərəcəli laktoza emalı
Hielscher ultrasəs sistemləri sanitar armaturlarla mövcuddur. Ultrasonik sonotrodlar (zondlar / buynuzlar) və reaktorlar asan təmizləmə üçün sadə bir həndəsə malikdir. Ultrasonik kavitasiya yerində təmizləyici (CIP) kimi işləyir. Bizim sonotrodlarımız və reaktorlarımız avtoklavlanır.
Kiçik bir ayaq izinə görə, Hielscher sonikatorları asanlıqla inteqrasiya oluna və ya mövcud obyektinizə retro-quraşdırıla bilər.
Daha çox məlumat əldə etmək üçün bu gün bizimlə əlaqə saxlayın! Hielscher Ultrasonics, ultrasəs süd və qida emalı üçün müxtəlif standartlaşdırılmış, eləcə də fərdiləşdirilmiş həllər təklif edir!
[/iki_üçdə]
Sonokristallaşma haqqında
Güclü ultrasəs kristallaşma proseslərini stimullaşdırmaq və yaxşılaşdırmaq üçün tətbiq edildikdə, sonokristallaşma kimi tanınır. Sonokristalizasiya tətbiqinə əsaslanır “akustik dalğalar materialda fiziki-kimyəvi dəyişikliklərə səbəb olur. Güclü ultrasəsin bəzi ümumi tətbiqləri kimyəvi reaksiyaları (sonokimya) və kristallaşmanı (sonokristalizasiya) təşviq etmək üçün istifadəsini əhatə edir. Bu texnikalar təklif etdikləri üstünlükləri nəzərə alaraq əczaçılıq, kimya və qida sənayeləri də daxil olmaqla bir neçə sənayenin diqqətini çəkmişdir. Ultrasəs üsulları iqtisadi cəhətdən sərfəlidir və sənaye əməliyyatına daxil etmək nisbətən asandır. Bu üsullar həm məhsulun təkrar istehsalını, həm də məhsuldarlığını yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər; onlar qeyri-termal və ekoloji cəhətdən təmizdirlər”. [Martini 2013, 4]
Nüvələşmə və Kristal Böyümə
Kristallaşma, bərk kristalların həddindən artıq doymuş məhluldan, ərimədən və ya qazdan çökdüyü formalaşma prosesi kimi müəyyən edilir.
Kristallaşma prosesi iki əsas mərhələdən ibarətdir: nüvələşmə və kristal böyüməsi.
Nüvələşmə zamanı məhluldakı həll olunmuş molekullar çoxluqlar əmələ gətirməyə başlayır ki, onlar iş şəraitində sabit olmaq üçün kifayət qədər böyük olmalıdırlar. Belə bir sabit klaster nüvə əmələ gətirir. Stabil nüvə yaratmaq üçün kritik ölçüyə çatdıqdan sonra kristal böyümə mərhələsi başlayır.
Kristal artım fazasında daha çox molekul çoxluğa bağlandıqca əmələ gələn nüvələr böyüyür. Böyümə prosesi doyma dərəcəsi və digər parametrlərdən, məsələn, vahid qarışdırma, temperaturdan və s. asılıdır.
Klassik kristallaşma nəzəriyyəsi termodinamik konsepsiyaya əsaslanır ki, təcrid olunmuş sistemin entropiyası dəyişməz olduqda tamamilə sabitdir.
Laktoza haqqında faktlar
Laktoza (süd şəkəri) β(1→4) qlikozid bağı ilə bağlanmış qlükoza və qalaktozadan qurulmuş disakariddir.
Xiral karbonun olması səbəbindən laktoza aşağıdakı 2 izomer növü şəklində baş verə bilər: α- və ya β-laktoza. Laktoza ən çox nəmlənmiş α-laktoza monohidrat kristalı şəklində tapılır. Digər polimorf, susuz β-laktoza daha az yayılmışdır və 93,5°C-dən yuxarı temperaturda kristallaşır. α- və β-anomerlər çox fərqli xüsusiyyətlərə malikdir. Polimorfları xüsusi fırlanma (α- və β-laktoza üçün müvafiq olaraq +89°C və +35°C) və həll olma qabiliyyəti (α- və β-laktoza üçün 70 və 500q/L (20°C)) ilə fərqləndirmək olar. müvafiq olaraq). [McSweeney et al. 2009]
Südün əsas karbohidratıdır və 2-8 ağırlıq% konsentrasiyasında olur. Laktoza dadsızdır və aşağı şirinliyə malikdir. Laktoza azaldıcı şəkər kimi çıxış edir və Maillard və Stecker reaksiyalarını təşviq edir. Beləliklə, laktoza çörək məhsulları, xəmir və qənnadı məmulatları kimi qida məhsullarının rəngini və ləzzətini artırmaq üçün istifadə olunur.
Laktoza qida və əczaçılıq məhsullarında daşıyıcı, doldurucu, stabilizator və tablet seyreltici kimi fəaliyyət göstərən geniş istifadə olunan qida əlavəsidir.
α-laktoza əczaçılıq məhsulları üçün istifadə edilən ən təmiz formadır.
Laktoza ləzzət, aroma və qaralma reaksiyalarına gəldikdə mühüm tərkib hissəsidir.
Formula: C12H22O11
IUPAC ID: β-D-qalaktopiranosil-(1→4)-D-qlükoza
Molar kütləsi: 342,3 q/mol
Ərimə nöqtəsi: 202.8°C
Sıxlıq: 1,53 q/sm3
Təsnifat: FODMAP
Həll olunur: su, etanol
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Deora, N.S.; Misra, N.N.; Deswal, A.; Mishra, H.N.; Cullen, P.J.; Tiwari, B.K. (2013): Ultrasound for Improved Crystallisation in Food Processing. Food Engineering Reviews 5/1, 2013. 36-44.
- Dincer, T.D.; Zisu, B.; Vallet, C.G.M.R.; Jayasena, V.; Palmer, M.; Weeks, M. (2014): Sonocrystallisation of lactose in an aqueous system. International Dairy Journal 35. 2014. 43-48.
- Zettl, M., Kreimer, M., Aigner, I., Mannschott, T., van der Wel, P., Khinast, J., Krumme, M. (2020): Runtime Maximization of Continuous Precipitation in an Ultrasonic Process Chamber. Organic Process Research & Development, 24(4), 2020. 508–519.
- Kougoulos E, Marziano I, Miller PR. (2010): Lactose particle engineering: influence of ultrasound and anti-solvent on crystal habit and particle size. J Cryst Growth 312(23):3509–20.
- Yanira I. Sánchez-García, Karen S. García-Vega, Martha Y. Leal-Ramos, Ivan Salmeron, Néstor Gutiérrez-Méndez (2018): Ultrasound-assisted crystallization of lactose in the presence of whey proteins and κ-carrageenan. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 42, 2018. 714-722.
- Patel, S.R.; Murthy, Z.V.P. (2011): Effect of process parameters on crystal size and morphology of lactose in ultrasound-assisted crystallization. Crystal Research Technology 46/3. 2011. 243-248.