Ultrasons Cristallisation Lactose

  • Dans de nombreux procédés laitiers, lactosérum (perméat de lait) se produit en grandes quantités en tant que sous-produit. 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 avec des ultrasons, l'effluent de lactosérum peut être considérablement réduit, tandis que le lactose récupéré est un produit commercialisable.
  • Ultrasons favorise la cristallisation rapide et efficace résultant en un rendement élevé de cristaux de lactose uniformes.

Fabrication lactose

Le lactose est produit à partir d'une solution concentrée de lactose (obtenu à partir de lactosérum). La suspension concentrée de lactose doit être refroidi à une basse température pour précipiter les cristaux. Après l'étape de précipitation, les cristaux de lactose sont séparés par centrifugation. Ensuite, les cristaux sont séchés à une poudre.
Étapes de Cristallisation Lactose:

  • Concentration
  • nucléation
  • la croissance cristalline
  • Récolte / lavage

Amélioration de Cristallisation Lactose par sonication

L'échographie est bien connu pour son impact positif sur les processus de cristallisation et de précipitation (cristallisation) sono-. Sonication améliore la formation et la croissance des cristaux de lactose, aussi.
Sono-cristallisation du lactose permet d'obtenir le rendement maximum de cristaux de lactose dans un minimum de temps.
Une bonne croissance cristalline est importante pour assurer une récolte efficace et le lavage du lactose (extraction & purification). La sonication entraîne une sursaturation de lactose et initie la nucléation primaire de cristaux de lactose. En outre, la sonication continue contribue à une nucléation secondaire, ce qui garantit ar petite taille cristalline distibution (SDR).

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

Cristallisation du lactose par ultrasons : Le lactose cristallisé dans différentes conditions : apport d'énergie par ultrasons, ajout de carraghénane ou de lactosérum (WPC) influent sur 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
  • uniforme la taille des cristaux
  • la taille des cristaux contrôlable
  • forme cristalline uniforme

A partir des effluents des déchets au lactose

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

Equipement ultrasonique

Hielscher Ultrasonics vous propose des équipements à ultrasons pour les processus de sonocrystallization – soit pour la sonication par lots ou pour le traitement en ligne dans un réacteur à ultrasons. Tous nos appareils à ultrasons sont conçus pour fonctionner en continu (24h / 7J / 365j) assurer l'utilisation maximale de l'équipement. appareils à ultrasons industriels de 0,5 kW jusqu'à 16 kW par unité conviennent pour le traitement commercial des grandes suspensions de lactosérum.

Traitement de qualité alimentaire

systèmes à ultrasons Hielscher sont disponibles avec des raccords sanitaires. Les sonotrodes à ultrasons (sondes / cornes) et les réacteurs disposent d'une géométrie simple pour faciliter le nettoyage. La cavitation ultrasonique fonctionne comme en plus propre (CIP). Nos sonotrodes et les réacteurs sont autoclavables.
En raison d'un faible encombrement, les systèmes à ultrasons Hielscher peuvent être facilement intégrés ou rééquipés dans votre installation existante.
Contactez-nous dès aujourd'hui pour obtenir plus d'informations! Hielscher Ultrasonics propose diverses standard ainsi que des solutions sur mesure pour les processus laitiers ultrasons et la nourriture!

L'échographie est une technique fiable pour préparer des émulsions alimentaires fine taille (Cliquez pour agrandir!)

réacteur à écoulement à ultrasons UIP1000hdT

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la cristallisation du lactose par ultrasonication

lactose molécule

Littérature / Références

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A propos Sonocrystallization

Lorsque les ultrasons de puissance est appliquée pour induire et améliorer les processus de cristallisation, il est connu comme sonocrystallization. Sonocrystallization est basé sur l'application de “des ondes acoustiques pour induire des changements physico-chimiques dans le matériau. Certaines applications courantes des ultrasons de puissance comprennent son utilisation pour induire des réactions chimiques (Sonochemistry) et pour favoriser la cristallisation (sonocrystallization). Ces techniques ont reçu l'attention de plusieurs industries, y compris les industries pharmaceutiques, chimiques et alimentaires étant donné l'avantage qu'ils offrent. techniques échographiques sont économiquement viables et relativement faciles à intégrer dans le fonctionnement industriel. Ces techniques peuvent être utilisées pour améliorer à la fois la reproductibilité et le rendement de la production; ils sont non-thermique et l'environnement propre”. [2013 Martini, 4]

Crystal Growth et Nucléation

La cristallisation est déterminé que le processus de formation, où les cristaux solides précipitent à partir d'une solution sursaturée, faire fondre ou de gaz.
Le procédé de cristallisation consiste en deux étapes principales: la nucléation et la croissance cristalline.
Au cours de la nucléation, les molécules dissoutes dans la solution commencent à former des groupes, qui doivent être assez grandes pour être stable dans les conditions de fonctionnement. Un tel groupe stable forme un noyau. Après avoir atteint la taille critique pour former un noyau stable, le stade de la croissance cristalline commence.
Dans la phase de croissance cristalline, les noyaux formés devient plus grande que plusieurs molécules sont limitées à la grappe. Le processus de croissance dépend de la qualité de saturation et d'autres paramètres tels un mélange uniforme, la température, etc.
La théorie classique de cristallisation est basée sur la conception thermodynamique d'un système isolé est absolument stable lorsque son entropie est invariable.

Faits sur Lactose

Le lactose (sucre du lait) est un disaccharide construit à partir de glucose et de galactose reliés par un β (1 → 4) de liaison glycosidique.
En raison de la présence d'un atome de carbone, le lactose chiral peut se produire sous la forme des 2 types d'isomères suivants: α- ou β-lactose. Le lactose est le plus souvent trouvé que le cristal hydraté de monohydrate α-lactose. L'autre polymorphe, β-lactose anhydre, est moins fréquente et il cristallise au-dessus de 93,5 ° C. A et ß-anomères ont des propriétés très différentes. Les polymorphes peuvent être distingués par la rotation spécifique (+ 89 ° C et + 35 ° C pour les α- et β-lactose, respectivement) et la solubilité (70 et 500 g / L (à 20 ° C) pour les α- et β-lactose , respectivement). [McSweeney et al. 2009]
Il est le principal glucide du lait et se trouve à des concentrations de 2-8% en poids. Le lactose est sans saveur et a une faible douceur. agit comme lactose réduire le sucre et favorise les réactions de Maillard et Stecker. De ce fait, le lactose est utilisé pour améliorer la couleur et la saveur des produits alimentaires tels que les produits de boulangerie, pâtisserie et confiserie.
Le lactose est un additif alimentaire largement utilisé qui fonctionne comme support, une charge, un stabilisant, un diluant de comprimé et dans les produits alimentaires et pharmaceutiques.
α-lactose est la forme la plus pure, qui est utilisé pour les produits pharmaceutiques.
Le lactose est un ingrédient important en matière de réactions goût, l'arôme et brunissement.
Formule: C12H22la11
ID IUPAC: ß-D-galactopyranosyl- (1 → 4) -D-glucose
Masse molaire: 342,3 g / mol
Point de fusion: 202,8 ° C
Densité: 1,53 g / cm3
Classification : FODMAP
Soluble dans: l'eau, l'éthanol


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