Cristallisation du lactose par ultrasons

• Dans de nombreux processus laitiers, le lactosérum (perméat de lait) est un sous-produit qui se présente sous la forme de volumes importants. Le lactosérum a une teneur élevée en lactose et doit être éliminé, ce qui est coûteux et a un impact sur l'environnement.
• En récupérant le lactose par ultrasons, les effluents de lactosérum peuvent être considérablement réduits, tandis que le lactose récupéré est un produit commercialisable.
• Les ultrasons favorisent une cristallisation rapide et efficace, ce qui permet d'obtenir un rendement élevé de cristaux de lactose uniformes.

Lactose Fabrication

Le lactose est produit à partir d'une solution concentrée de lactose (obtenu à partir du lactosérum). La boue de lactose concentrée doit être refroidie à basse température pour faire précipiter les cristaux. Après l'étape de précipitation, les cristaux de lactose sont séparés par centrifugation. Les cristaux sont ensuite séchés jusqu'à l'obtention d'une poudre.
Étapes de la cristallisation du lactose :

• concentration
• nucléation
• Croissance des cristaux
• Récolte/ lavage

Amélioration de la cristallisation du lactose par sonication

Les ultrasons sont bien connus pour leur impact positif sur les processus de cristallisation et de précipitation (sono-cristallisation). La sonication améliore également la formation et la croissance des cristaux de lactose.
La sono-cristallisation du lactose permet d'obtenir un rendement maximal de cristaux de lactose en un minimum de temps.
Une bonne croissance cristalline est essentielle pour assurer une récolte et un lavage efficaces du lactose (extraction & purification). La sonication provoque une sursaturation du lactose et initie la nucléation primaire des cristaux de lactose. En outre, la sonication continue contribue à une nucléation secondaire, qui assure une petite distribution de la taille des cristaux (CSD).

Cristallisation du lactose par ultrasons : Lactose cristallisé dans différentes conditions : apport d'énergie ultrasonique, ajout de carraghénane ou de lactosérum (WPC) influençant la taille des cristaux de lactose.
étude et image : ©Sanchez-García et al., 2018.

Avantages de l'échographie :

• rendement maximal
• temps de traitement très court
• taille uniforme des cristaux
• taille de cristal contrôlable
• forme cristalline uniforme

Des effluents de déchets au lactose

En raison de l'importance de la production laitière, le lactosérum est souvent un sous-produit traité comme un effluent. L'élimination du lactosérum liquide est coûteuse en raison de sa forte demande biologique en oxygène (DBO) et de sa teneur en eau. Lorsque le lactose est récupéré à partir du lactosérum, le déchet est utilisé dans une étape de post-traitement pour produire du lactose en poudre. La récupération du lactose réduit la DBO du lactosérum de plus de 80 %, ce qui rend le sous-produit utile et plus respectueux de l'environnement. Un processus de cristallisation assisté par ultrasons améliore la croissance, le rendement et la qualité des cristaux.
Le lactose est largement utilisé comme ingrédient dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique, comme matière première pour la production de lactitol ou comme matériau de base pour la production microbienne de polyesters biodégradables.

Équipement ultrasonique

Hielscher Ultrasonics vous propose des équipements à ultrasons pour les processus de sonocristallisation. – soit pour la sonication par lots, soit pour le traitement en ligne dans un réacteur à ultrasons. Tous nos appareils à ultrasons sont conçus pour fonctionner en continu (24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 365 jours par an), ce qui garantit une utilisation maximale de l'équipement. Les appareils à ultrasons industriels de 0,5kW à 16kW par unité conviennent au traitement commercial de grandes suspensions de lactosérum.

Traitement de qualité alimentaire

Les systèmes à ultrasons Hielscher sont disponibles avec des raccords sanitaires. Les sonotrodes (sondes/cornets) et les réacteurs à ultrasons présentent une géométrie simple qui facilite le nettoyage. La cavitation ultrasonique fonctionne comme un nettoyage en place (CIP). Nos sonotrodes et réacteurs sont autoclavables.
Grâce à leur faible encombrement, les systèmes ultrasoniques de Hielscher peuvent être facilement intégrés ou installés dans vos installations existantes.
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