Ultralyd Lactosekrystallisation

  • I mange mejeriprocesser forekommer valle (mælkepermeat) i store mængder som biprodukt. Whey har et højt laktoseindhold og skal bortskaffes, hvilket er dyrt og har miljøpåvirkninger.
  • Ved udvinding af lactosen med ultralyd kan valleudledningen reduceres drastisk, mens den genvundne lactose er et omsætteligt produkt.
  • Ultralydning fremmer den hurtige og effektive krystallisation, hvilket resulterer i et højt udbytte af ensartede laktosekrystaller.

Lactose Fremstilling

Lactose fremstilles fra en koncentreret opløsning af lactose (opnået fra valle). Den koncentrerede lactoseopslæmning skal afkøles til en lav temperatur for at udfælde krystaller. Efter udfældningstrinnet adskilles laktosekrystallerne ved centrifugering. Herefter tørres krystallerne til et pulver.
Trin af laktosekrystallisation:

  • Koncentration
  • kimdannelse
  • krystalvækst
  • Høst / vask

Forbedret laktosekrystallisation ved sonikering

Ultralyd er kendt for sin positive påvirkning af krystallisering og udfældningsprocesser (sonokrystallisation). Sonikation forbedrer også dannelsen og væksten af ​​lactosekrystaller.
Sonokrystallisation af lactose hjælper med at opnå det maksimale udbytte af lactosekrystaller i en minimal tid.
En god krystalvækst er væsentlig for at sikre en effektiv høst og vask af lactosen (ekstraktion & oprensning). Sonikation forårsager en overmætning af lactose og initierer den primære nucleering af lactosekrystaller. Endvidere bidrager kontinuerlig lydbehandling til en sekundær kernedannelse, hvilket sikrer en lille krystalstørrelsesfordeling (CSD).

Ultrasonically crystallized lactose: Ultrasonic lactose crystallization can be influenced by the addition of carrageenan or whey (WPC).

Ultralyd laktose krystallisering: Laktose krystalliseret under forskellige forhold: ultralyd energi input, tilsat carrageenan eller valle (WPC) påvirker laktose krystal størrelse
undersøgelse og billede: ©Sanchez-García et al., 2018.

Fordele ved ultralyd:

  • maksimal udbytte
  • meget kort processtid
  • ensartet krystalstørrelse
  • styrbar krystalstørrelse
  • ensartet krystalform

Fra spildevand til lactose

På grund af den store mejeriproduktion er valle ofte et biprodukt, der behandles som spildevand. Afsætningen af ​​flydende valle er omkostningskrævende på grund af dets høje biologiske iltbehov (BOD) og vandindhold. Når lactosen udvindes fra valleen, anvendes affaldsproduktet i et efterbehandlingstrin for at fremstille laktosepulver. Laktosgenvindingen reducerer BOD af valle med mere end 80%, hvilket gør biproduktet nyttigt og mere miljøvenligt. En ultralydassisteret krystallisationsproces forbedrer krystalvæksten, udbyttet og kvaliteten.
Lactose anvendes bredt som ingrediens i fødevare- og pharma-industrien som råmateriale til fremstilling af lactitol eller som basismateriale til mikrobiell produktion af biologisk nedbrydelige polyestere.

Ultralyd Udstyr

Hielscher Ultrasonics tilbyder dig ultralyd udstyr til sonokrystallisationsprocesser – enten til batch-sonikering eller til inline-behandling i en ultralydreaktor. Alle vores ultralydsenheder er designet til løbende at køre (24 timer / 7d / 365d), hvilket sikrer maksimal udnyttelse af udstyret. Industrielle ultralydsenheder fra 0,5kW op til 16kW pr. Enhed er egnede til kommerciel behandling af store valle-suspensioner.

Fødevarekvalitet Behandling

Hielscher ultralydsystemer fås med sanitetsarmaturer. Ultrasoniske sonotroder (sonder / horn) og reaktorer har en simpel geometri til nem rengøring. Ultralydkavitationen fungerer som renere-in-place (CIP). Vores sonotroder og reaktorer er autoklaverbare.
På grund af et lille fodspor kan Hielschers ultralydsystemer nemt integreres eller tilpasses til din eksisterende anlæg.
Kontakt os i dag for at få mere information! Hielscher Ultrasonics tilbyder forskellige standardiserede og tilpassede løsninger til ultralyds mejeriprodukter og madprocesser!

Ultralyd er en pålidelig teknik til fremstilling af fine fødevareemulsioner (Klik for større billede!)

Ultralydstrøm reaktor ved UIP1000hdT

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Laktosekrystallisation ved ultralydbehandling

Lactosemolekyle

Litteratur / Referencer

Kontakt os / bede om flere oplysninger

Tal med os om dine forarbejdning krav. Vi vil anbefale de bedst egnede setup og procesparametre til dit projekt.





Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.




Om Sonokrystallisering

Når effekten ultralyd anvendes til at inducere og forbedre krystalliseringsprocesser, er den kendt som sonokrystallisering. Sonokrystallisering er baseret på anvendelse af “akustiske bølger for at fremkalde fysisk-kemiske ændringer i materialet. Nogle almindelige anvendelser af effekt ultralyd omfatter dets anvendelse til at fremkalde kemiske reaktioner (sonokemi) og fremme krystallisation (sonokrystallisering). Disse teknikker har fået opmærksomheden fra flere industrier, herunder farmaceutiske, kemiske og fødevareindustrier i betragtning af den fordel, de tilbyder. Ultralydsteknikker er økonomisk levedygtige og relativt let at indarbejde i industriel drift. Disse teknikker kan bruges til at forbedre både reproducerbarhed og produktionsudbytte; De er ikke termiske og miljømæssigt rene”. [Martini 2013 4]

Nukleation og krystalvækst

Krystallisering bestemmes som dannelsesprocessen, hvor faste krystaller udfælder fra en overmættet opløsning, smelte eller gas.
Krystalliseringsprocessen består af to hovedtrin: kernen og krystalvæksten.
Under kernen begynder de opløste molekyler i opløsningen at danne klynger, som skal være store nok til at være stabile under driftsbetingelserne. En sådan stabil klynge danner en kerne. Efter at have nået den kritiske størrelse for at danne en stabil kerne, begynder scenen af ​​krystalvækst.
I fase af krystalvækst bliver de dannede kerner større, da flere molekyler er afgrænset til klyngen. Vækstprocessen afhænger af mætningsklassen og andre parametre sådan ensartet blanding, temperatur osv.
Den klassiske krystallisationsteori er baseret på den termodynamiske forestilling om, at et isoleret system er absolut stabilt, når dets entropi er uforanderligt.

Fakta om lactose

Lactose (mælkesukker) er et disaccharid bygget af glucose og galactose forbundet med en p (1 → 4) glycosidbinding.
På grund af tilstedeværelsen af ​​et chiralt carbon kan lactose forekomme i form af de følgende 2 isomertyper: a- eller β-lactose. Lactose findes hyppigst som hydreret a-lactosemonohydratkrystal. Den anden polymorf, vandfri β-lactose er mindre almindelig, og den krystalliserer over 93,5 ° C. A- og β-anomererne har meget forskellige egenskaber. Polymorfene kan skelnes mellem den specifikke rotation (+ 89 ° C og + 35 ° C for henholdsvis α- og ß-lactose) og opløselighed (70 og 500 g / l (ved 20 ° C) for a- og β-lactose , henholdsvis). [McSweeney et al. 2009]
Det er den vigtigste kulhydrat af mælk og findes i koncentrationer på 2-8 vægt%. Lactose er flavorless og har en lav sødme. Lactose virker som et reducerende sukker og fremmer Maillard og Stecker-reaktionerne. Derved bruges laktose til at forbedre farve og smag af fødevarer, såsom bageriprodukter, kager og konfekture.
Lactose er et almindeligt anvendt fødevaretilsætningsstof, som fungerer som bærer, fyldstof, stabilisator og tabletfortynder i fødevarer og farmaceutiske produkter.
a-lactose er den reneste form, som anvendes til farmaceutiske produkter.
Lactose er en vigtig ingrediens, når det kommer til smag, aroma og bruningsreaktioner.
Formel: C12H22den11
IUPAC ID: β-D-galactopyranosyl- (1 → 4) -D-glucose
Mol masse: 342,3 g / mol
Smeltepunkt: 202,8 ° C
Tæthed: 1,53 g / cm3
Klassifikation: FODMAP
Opløseligt i: vand, ethanol


Udvinding Mad Nano Pharma Fytokemikalier procesintensivering opløsningsmiddelekstraktion Lydbehandling sonochemistry UIP2000hdT UIP4000hdT ultralydbehandling ultralydsekstraktion ultralyd emhætte UP400St