અલ્ટ્રાસોનિક લેક્ટોઝ સ્ફટિકીકરણ
ઘણી ડેરી પ્રક્રિયાઓમાં, મોટા પ્રમાણમાં છાશ - જેને મિલ્ક પરમીટ પણ કહેવામાં આવે છે - ઉપ-ઉત્પાદન તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે. આ પ્રવાહી લેક્ટોઝથી ભરપૂર છે, પરંતુ તેનો નિકાલ ખર્ચાળ અને પર્યાવરણીય રીતે બોજારૂપ બંને છે. લેક્ટોઝને પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને, કચરાના જથ્થાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકાય છે, જે સમસ્યારૂપ પ્રવાહીને મૂલ્યવાન સંસાધનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઝડપી અને કાર્યક્ષમ સ્ફટિકીકરણને સરળ બનાવે છે, જે વ્યાપારી ઉપયોગ માટે યોગ્ય સમાન લેક્ટોઝ સ્ફટિકોની ઉચ્ચ માત્રા ઉત્પન્ન કરે છે.
લેક્ટોઝ ઉત્પાદન
લેક્ટોઝ લેક્ટોઝના સાંદ્ર દ્રાવણમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે (છાશમાંથી મેળવે છે). સંકેન્દ્રિત લેક્ટોઝ સ્લરીને સ્ફટિકોના અવક્ષેપ માટે નીચા તાપમાને ઠંડુ કરવું આવશ્યક છે. વરસાદના પગલા પછી, લેક્ટોઝ સ્ફટિકોને સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે. તે પછી, સ્ફટિકોને પાવડરમાં સૂકવવામાં આવે છે.
લેક્ટોઝ સ્ફટિકીકરણના પગલાં:
- એકાગ્રતા
- ન્યુક્લિએશન
- ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ
- લણણી? ધોવા
Sonication દ્વારા સુધારેલ લેક્ટોઝ સ્ફટિકીકરણ
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સ્ફટિકીકરણ અને વરસાદની પ્રક્રિયાઓ (સોનો-સ્ફટિકીકરણ) પર તેની હકારાત્મક અસર માટે જાણીતું છે. સોનિકેશન લેક્ટોઝ સ્ફટિકોની રચના અને વૃદ્ધિને પણ સુધારે છે.
લેક્ટોઝનું સોનો-ક્રિસ્ટલાઇઝેશન લઘુત્તમ સમયમાં લેક્ટોઝ સ્ફટિકોની મહત્તમ ઉપજ મેળવવામાં મદદ કરે છે.
ઇનલાઇન સોનિકેશન માટે અલ્ટ્રાસોનિક ગ્લાસ રિએક્ટર
લેક્ટોઝ (નિષ્કર્ષણ) ની અસરકારક લણણી અને ધોવાની ખાતરી કરવા માટે સારી સ્ફટિક વૃદ્ધિ નોંધપાત્ર છે & શુદ્ધિકરણ). સોનિકેશન લેક્ટોઝના અતિસંતૃપ્તિનું કારણ બને છે અને લેક્ટોઝ સ્ફટિકોના પ્રાથમિક ન્યુક્લિએશનની શરૂઆત કરે છે. વધુમાં, સતત સોનિકેશન સેકન્ડરી ન્યુક્લિએશનમાં ફાળો આપે છે, જે AR નાના ક્રિસ્ટલ સાઈઝ ડિસ્ટિબ્યુશન (CSD)ને સુનિશ્ચિત કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક લેક્ટોઝ સ્ફટિકીકરણ: વિવિધ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ લેક્ટોઝ સ્ફટિકીકરણ: અલ્ટ્રાસોનિક ઉર્જા ઇનપુટ, ઉમેરાયેલ કેરેજેનન અથવા છાશ (ડબલ્યુપીસી) લેક્ટોઝ ક્રિસ્ટલના કદને પ્રભાવિત કરે છે
અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ફાયદા:
- મહત્તમ ઉપજ
- ખૂબ જ ટૂંકા પ્રક્રિયા સમય
- સમાન ક્રિસ્ટલ કદ
- નિયંત્રણક્ષમ ક્રિસ્ટલ કદ
- સમાન સ્ફટિક આકાર
શક્યતાથી ઇનલાઇન ઉત્પાદન સુધી: લેક્ટોઝનું સોનો-ક્રિસ્ટલાઇઝેશન
બેન્ચ-ટોપથી ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન સુધી અલ્ટ્રાસોનિક લેક્ટોઝ સ્ફટિકીકરણના સ્કેલ-અપ વિશે વધુ વાંચો!
કચરાના પ્રવાહથી લેક્ટોઝ સુધી
મોટા ડેરી ઉત્પાદનને લીધે, છાશ ઘણીવાર આડપેદાશ હોય છે જેને કચરાના પ્રવાહ તરીકે ગણવામાં આવે છે. પ્રવાહી છાશનો નિકાલ તેની ઊંચી જૈવિક ઓક્સિજન માંગ (BOD) અને પાણીની સામગ્રીને કારણે ખર્ચ-સઘન છે. જ્યારે છાશમાંથી લેક્ટોઝ પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે, ત્યારે કચરાના ઉત્પાદનનો ઉપયોગ લેક્ટોઝ પાવડર બનાવવા માટે પ્રક્રિયા પછીના પગલામાં થાય છે. લેક્ટોઝ પુનઃપ્રાપ્તિ છાશના બીઓડીને 80% થી વધુ ઘટાડે છે જે આડપેદાશને ઉપયોગી અને વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયા સ્ફટિક વૃદ્ધિ, ઉપજ અને ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે.
લેક્ટોઝનો ઉપયોગ ખોરાક અને ફાર્મા ઉદ્યોગમાં ઘટક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે, લેક્ટિટોલના ઉત્પાદન માટે કાચા માલ તરીકે અથવા બાયોડિગ્રેડેબલ પોલિએસ્ટરના માઇક્રોબાયલ ઉત્પાદન માટે આધાર સામગ્રી તરીકે.
UIP2000hdT, 2000 વોટનું શક્તિશાળી સોનિકેટર ઔદ્યોગિક ઇનલાઇન સ્ફટિકીકરણ માટે ફ્લો સેલ સાથે
અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો
હિલ્સચર અલ્ટ્રાસોનિક્સ સોનો-સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયાઓ માટે અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો પ્રદાન કરે છે – બેચ સોનિકેશન માટે અથવા અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરમાં ઇનલાઇન પ્રોસેસિંગ માટે. બધા Hielscher સોનિકેટર્સ સતત (24 કલાક? 7 દિવસ? 365 દિવસ) ચલાવવા માટે રચાયેલ છે જે મહત્તમ સાધનોનો ઉપયોગ સુનિશ્ચિત કરે છે. 0.5kW થી 16kW પ્રતિ યુનિટ સુધીના ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો સુપરસેચ્યુરેટેડ સસ્પેન્શનના મોટા જથ્થાના વ્યાપારી પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય છે.
ફૂડ-ગ્રેડ લેક્ટોઝ પ્રોસેસિંગ
સુપરસેચ્યુરેટેડ સોલ્યુશન્સમાંથી લેક્ટોઝ સ્ફટિકીકરણને પ્રોત્સાહન આપવા અને નિયંત્રિત કરવા માટે હિલ્સચર સોનિકેટર્સ ખૂબ અસરકારક છે. તીવ્ર અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ લાગુ કરીને, આ સિસ્ટમો ન્યુક્લિયેશન દરમાં વધારો કરે છે, ઇન્ડક્શન સમય ઘટાડે છે અને એકસમાન, સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત સ્ફટિકોની રચનાને સક્ષમ કરે છે. આના પરિણામે ઝડપી સ્ફટિકીકરણ ગતિશાસ્ત્ર અને સ્ફટિકના કદ અને મોર્ફોલોજી પર નિયંત્રણમાં સુધારો થાય છે. બેચ અને સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયાઓ બંને માટે આદર્શ, હિલ્સચર સોનિકેટર્સ R થી સ્કેલેબલ સોલ્યુશન્સ પ્રદાન કરે છે.&ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે ડી. તેમની મજબૂત જર્મન એન્જિનિયરિંગ અને ફાર્માસ્યુટિકલ-ગ્રેડ ધોરણો સાથે સુસંગતતા તેમને લેક્ટોઝ શુદ્ધિકરણ, ફોર્મ્યુલેશન અને પ્રોસેસિંગમાં મુશ્કેલ એપ્લિકેશનો માટે ખાસ કરીને યોગ્ય બનાવે છે.
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર cGMP ધોરણોનું પાલન કરતા ફૂડ- અને ફાર્મા-ગ્રેડ ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે. Hielscher સોનિકેટર સેનિટરી-ગ્રેડ ફિટિંગ સાથે ઉપલબ્ધ છે, જે સ્વચ્છ પ્રક્રિયા ધોરણોનું સંપૂર્ણ પાલન સુનિશ્ચિત કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ (જેને પ્રોબ્સ અથવા હોર્ન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) અને ફ્લો-થ્રુ રિએક્ટર્સ સુવ્યવસ્થિત, સરળતાથી સાફ કરી શકાય તેવી ભૂમિતિઓ સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જે કાર્યક્ષમ જાળવણીને સરળ બનાવે છે અને ડાઉનટાઇમ ઘટાડે છે. નોંધનીય છે કે, અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ પોતે ક્લીન-ઇન-પ્લેસ (CIP) મિકેનિઝમ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે ઓપરેશન દરમિયાન આંતરિક સપાટીની સફાઈને ટેકો આપે છે. એસેપ્ટિક વાતાવરણ માટે, બધા સોનોટ્રોડ્સ અને રિએક્ટર સંપૂર્ણપણે ઓટોક્લેવેબલ છે. તેમના કોમ્પેક્ટ ફૂટપ્રિન્ટને કારણે, Hielscher સિસ્ટમ્સ સરળતાથી હાલની ઉત્પાદન લાઇનમાં સંકલિત અથવા રિટ્રોફિટ થાય છે - જે તેમને ફાર્માસ્યુટિકલ અને ફૂડ-ગ્રેડ સ્ફટિકીકરણ સુવિધાઓમાં અપગ્રેડ માટે આદર્શ બનાવે છે.
વધુ માહિતી મેળવવા માટે આજે જ અમારો સંપર્ક કરો! Hielscher Ultrasonics અલ્ટ્રાસોનિક ડેરી અને ફૂડ પ્રોસેસિંગ માટે વિવિધ પ્રમાણિત તેમજ કસ્ટમાઇઝ્ડ સોલ્યુશન્સ પ્રદાન કરે છે!
અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP6000hdT દબાણયુક્ત પ્રવાહ કોષ સાથે. હીટિંગ-/ કૂલિંગ-જેકેટ એલિવેટેડ અથવા નીચા તાપમાને સોનિકેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
Sonocrystallization વિશે
જ્યારે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયાઓને પ્રેરિત કરવા અને સુધારવા માટે લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેને સોનોક્રિસ્ટલાઇઝેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. Sonocrystallization ની અરજી પર આધારિત છે “સામગ્રીમાં ભૌતિક રાસાયણિક ફેરફારોને પ્રેરિત કરવા માટે એકોસ્ટિક તરંગો. પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડના કેટલાક સામાન્ય કાર્યક્રમોમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ (સોનોકેમિસ્ટ્રી) પ્રેરિત કરવા અને સ્ફટિકીકરણ (સોનોક્રિસ્ટલાઇઝેશન) ને પ્રોત્સાહન આપવા માટે તેનો ઉપયોગ શામેલ છે. આ તકનીકોએ ફાર્માસ્યુટિકલ, રાસાયણિક અને ખાદ્ય ઉદ્યોગો સહિતના ઘણા ઉદ્યોગોનું ધ્યાન મેળવ્યું છે જે તેઓ ઓફર કરે છે તે લાભ આપે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તકનીકો આર્થિક રીતે સધ્ધર છે અને ઔદ્યોગિક કામગીરીમાં સમાવિષ્ટ કરવા પ્રમાણમાં સરળ છે. આ તકનીકોનો ઉપયોગ પુનઃઉત્પાદનક્ષમતા અને ઉત્પાદનની ઉપજ બંનેને સુધારવા માટે થઈ શકે છે; તેઓ બિન-થર્મલ અને પર્યાવરણીય રીતે સ્વચ્છ છે”. [માર્ટિની 2013, 4]
ન્યુક્લિએશન અને ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ
સ્ફટિકીકરણ એ રચના પ્રક્રિયા તરીકે નક્કી કરવામાં આવે છે, જ્યાં ઘન સ્ફટિકો ઓવરસેચ્યુરેટેડ દ્રાવણ, ઓગળવા અથવા ગેસમાંથી અવક્ષેપિત થાય છે.
સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયામાં બે મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે: ન્યુક્લિએશન અને સ્ફટિક વૃદ્ધિ.
ન્યુક્લિએશન દરમિયાન, દ્રાવણમાં ઓગળેલા પરમાણુઓ ક્લસ્ટરો બનાવવાનું શરૂ કરે છે, જે કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં સ્થિર રહેવા માટે પૂરતા મોટા હોવા જોઈએ. આવા સ્થિર ક્લસ્ટર ન્યુક્લિયસ બનાવે છે. સ્થિર ન્યુક્લિયસ બનાવવા માટે નિર્ણાયક કદ સુધી પહોંચ્યા પછી, સ્ફટિક વૃદ્ધિનો તબક્કો શરૂ થાય છે.
સ્ફટિક વૃદ્ધિના તબક્કામાં, રચાયેલ મધ્યવર્તી કેન્દ્ર મોટા બને છે કારણ કે વધુ અણુઓ ક્લસ્ટર સાથે બંધાયેલા હોય છે. વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા સંતૃપ્તિ ગ્રેડ અને અન્ય પરિમાણો જેમ કે સમાન મિશ્રણ, તાપમાન વગેરે પર આધાર રાખે છે.
ક્લાસિકલ સ્ફટિકીકરણ સિદ્ધાંત થર્મોડાયનેમિક વિભાવના પર આધારિત છે કે જ્યારે તેની એન્ટ્રોપી અવિચલ હોય ત્યારે એક અલગ સિસ્ટમ એકદમ સ્થિર હોય છે.
લેક્ટોઝ વિશે હકીકતો
લેક્ટોઝ (દૂધની ખાંડ) એ ગ્લુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝમાંથી બનેલ ડિસેકરાઇડ છે જે β(1→4) ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ છે.
ચિરલ કાર્બનની હાજરીને કારણે, લેક્ટોઝ નીચેના 2 આઇસોમર પ્રકારોના સ્વરૂપમાં થઈ શકે છે: α- અથવા β-લેક્ટોઝ. લેક્ટોઝ મોટાભાગે હાઇડ્રેટેડ α-લેક્ટોઝ મોનોહાઇડ્રેટ ક્રિસ્ટલ તરીકે જોવા મળે છે. અન્ય પોલીમોર્ફ, નિર્જળ β-લેક્ટોઝ, ઓછું સામાન્ય છે અને તે 93.5 °C થી ઉપર સ્ફટિકીકરણ કરે છે. α- અને β-anomers ખૂબ જ અલગ ગુણધર્મો ધરાવે છે. પોલીમોર્ફ્સને ચોક્કસ પરિભ્રમણ (α- અને β-લેક્ટોઝ માટે +89°C અને +35°C, અનુક્રમે) અને α- અને β-લેક્ટોઝ માટે દ્રાવ્યતા (70 અને 500g/L (20°C પર) દ્વારા ઓળખી શકાય છે. , અનુક્રમે). [મેકસ્વીની એટ અલ. 2009]
તે દૂધનું મુખ્ય કાર્બોહાઇડ્રેટ છે અને તે 2-8 wt% ની સાંદ્રતામાં જોવા મળે છે. લેક્ટોઝ સ્વાદહીન છે અને તેની મીઠાશ ઓછી છે. લેક્ટોઝ ખાંડ ઘટાડવાનું કામ કરે છે અને મેલાર્ડ અને સ્ટેકર પ્રતિક્રિયાઓને પ્રોત્સાહન આપે છે. આ રીતે, લેક્ટોઝનો ઉપયોગ બેકરી ઉત્પાદનો, પેસ્ટ્રીઝ અને કન્ફેક્શનરી જેવા ખાદ્ય ઉત્પાદનોના રંગ અને સ્વાદને વધારવા માટે થાય છે.
લેક્ટોઝ એ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું ફૂડ એડિટિવ છે જે ખોરાક અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉત્પાદનોમાં વાહક, ફિલર, સ્ટેબિલાઇઝર અને ટેબ્લેટ મંદન તરીકે કાર્ય કરે છે.
α-લેક્ટોઝ એ સૌથી શુદ્ધ સ્વરૂપ છે, જેનો ઉપયોગ ફાર્માસ્યુટિકલ ઉત્પાદનો માટે થાય છે.
જ્યારે સ્વાદ, સુગંધ અને બ્રાઉનિંગ પ્રતિક્રિયાઓની વાત આવે છે ત્યારે લેક્ટોઝ એ એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે.
ફોર્મ્યુલા: સી12એચ22ઓ11
IUPAC ID: β-D-galactopyranosyl-(1→4)-D-ગ્લુકોઝ
મોલર માસ: 342.3 ગ્રામ/મોલ
ગલનબિંદુ: 202.8°C
ઘનતા: 1.53 ગ્રામ/સે.મી3
વર્ગીકરણ: FODMAP
માં દ્રાવ્ય: પાણી, ઇથેનોલ
સાહિત્ય? સંદર્ભો
- 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.
Hielscher Ultrasonics થી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે પ્રયોગશાળા પ્રતિ ઔદ્યોગિક કદ.