अल्ट्रासोनिक लैक्टोज Crystallization

  • कई डेयरी प्रक्रियाओं में, मट्ठा (दूध चूना) द्वारा एक उत्पाद के रूप में बड़ी मात्रा में होता है। मट्ठा एक उच्च लैक्टोज सामग्री है और निपटारा करने के लिए है, जो महंगा है और पर्यावरण के प्रभावों है।
  • अल्ट्रासाउंड के साथ लैक्टोज उबरने करके, मट्ठा प्रवाह तेजी से, कम किया जा सकता है जबकि बरामद लैक्टोज एक बिक्री योग्य उत्पाद है।
  • Ultrasonication तीव्रता और कुशलता से वर्दी लैक्टोज क्रिस्टल की एक उच्च उपज में जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टलीकरण बढ़ावा देता है।

लैक्टोज विनिर्माण

(मट्ठा से प्राप्त) लैक्टोज लैक्टोज के एक केंद्रित समाधान से निर्मित है। केंद्रित लैक्टोज घोल क्रिस्टल तलछट एक कम तापमान पर ठंडा किया जाना चाहिए। वर्षा चरण के बाद, लैक्टोज क्रिस्टल centrifugation द्वारा अलग कर रहे हैं। बाद में, क्रिस्टल एक पाउडर के लिए सूख रहे हैं।
लैक्टोज क्रिस्टलीकरण की कदम:

  • एकाग्रता
  • केंद्रक
  • क्रिस्टल विकास
  • फसल काटने वाले / धुलाई

Sonication द्वारा बेहतर लैक्टोज Crystallization

अल्ट्रासाउंड क्रिस्टलीकरण और वर्षा प्रक्रियाओं (सोनो-क्रिस्टलीकरण) पर इसके सकारात्मक प्रभाव के लिए जाना जाता है। Sonication गठन और लैक्टोज क्रिस्टल के विकास को भी बेहतर बनाता है।
लैक्टोज के सोनो-क्रिस्टलीकरण एक न्यूनतम समय में लैक्टोज क्रिस्टल की अधिकतम उपज हासिल करने के लिए मदद करता है।
एक अच्छा क्रिस्टल विकास के लिए एक कुशल कटाई और लैक्टोज की धुलाई सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है (निष्कर्षण & शुद्धिकरण)। Sonication लैक्टोज की एक अतिसंतृप्ति कारण बनता है और लैक्टोज क्रिस्टल के प्राथमिक न्यूक्लिएशन आरंभ करता है। इसके अलावा, निरंतर sonication के एक उच्च माध्यमिक न्यूक्लिएशन, जो ar छोटे क्रिस्टल आकार distibution (CSD) सुनिश्चित करता है करने के लिए योगदान देता है।

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

अल्ट्रासोनिक लैक्टोज क्रिस्टलाइजेशन: लैक्टोज विभिन्न परिस्थितियों में सघन: अल्ट्रासोनिक ऊर्जा इनपुट, जोड़ा गया कैरागेएनन या मट्ठा (डब्ल्यूपीसी) लैक्टोज क्रिस्टल आकार को प्रभावित करता है
अध्ययन और चित्र: ©सांच-गार्सिया एट अल., 2018।

अल्ट्रासाउंड के लाभ:

  • अधिकतम उपज
  • बहुत ही कम प्रक्रिया समय
  • वर्दी क्रिस्टल आकार
  • चलाया क्रिस्टल आकार
  • वर्दी क्रिस्टल आकार

लैक्टोज को बर्बाद प्रवाह से

बड़े डेयरी उत्पादन के कारण, मट्ठा अक्सर उप-उत्पाद है कि कचरे प्रवाह के रूप में व्यवहार किया जाता है। तरल मट्ठा के निपटान इसकी उच्च जैविक ऑक्सीजन की मांग (बीओडी) और पानी की मात्रा की वजह से लागत गहन है। लैक्टोज मट्ठा से बरामद किया जाता है, अपशिष्ट उत्पाद एक पोस्ट-प्रोसेसिंग कदम में उपयोग किया जाता है लैक्टोज पाउडर का उत्पादन करने के लिए। लैक्टोज वसूली अधिक के 80% उपोत्पाद उपयोगी और अधिक पर्यावरण के अनुकूल बनाने के द्वारा मट्ठा की बीओडी कम कर देता है। एक ultrasonically सहायता प्रदान की क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया क्रिस्टल विकास, उपज और गुणवत्ता में सुधार।
लैक्टोज lactitol के उत्पादन के लिए या बायोडिग्रेडेबल पॉलिएस्टर की माइक्रोबियल उत्पादन के लिए आधार सामग्री के रूप कच्चे माल के रूप में, व्यापक रूप से खाद्य और दवा उद्योग में घटक के रूप में प्रयोग किया जाता है।

अल्ट्रासोनिक उपकरण

Hielscher Ultrasonics आप sonocrystallization प्रक्रियाओं के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरण प्रदान करता है – बैच sonication के लिए या एक अल्ट्रासोनिक रिएक्टर में इनलाइन प्रसंस्करण के लिए या तो। हमारे सभी अल्ट्रासोनिक उपकरण लगातार (24 घंटे / 7 दिन / 365d) यह सुनिश्चित करना अधिकतम उपकरण उपयोग को चलाने के लिए डिजाइन किए हैं। प्रति यूनिट 16kW अप करने के लिए 0.5KW से औद्योगिक अल्ट्रासोनिक उपकरण बड़े मट्ठा निलंबन की वाणिज्यिक प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त हैं।

खाद्य ग्रेड प्रसंस्करण

Hielscher अल्ट्रासोनिक सिस्टम सैनिटरी फिटिंग के साथ उपलब्ध हैं। अल्ट्रासोनिक sonotrodes (जांच / सींग) और रिएक्टरों आसान सफाई के लिए एक सरल ज्यामिति शामिल हैं। अल्ट्रासोनिक गुहिकायन क्लीनर में जगह के रूप में काम करता है (सीआईपी)। हमारे sonotrodes और रिएक्टरों autoclavable हैं।
एक छोटे पदचिह्न के कारण, Hielscher की अल्ट्रासोनिक सिस्टम को आसानी से एकीकृत किया जा सकता है या अपने मौजूदा सुविधा में रेट्रो-फिट।
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ultrasonication द्वारा लैक्टोज क्रिस्टलीकरण

लैक्टोज अणु

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Sonocrystallization बारे में

बिजली अल्ट्रासाउंड प्रेरित और क्रिस्टलीकरण प्रक्रियाओं में सुधार करने के लिए लागू किया जाता है, यह sonocrystallization के रूप में जाना जाता है। Sonocrystallization के आवेदन पर आधारित है “ध्वनिक तरंगों सामग्री में भौतिक परिवर्तन प्रेरित करती थीं। बिजली अल्ट्रासाउंड के कुछ सामान्य उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं (sonochemistry) प्रेरित करने के लिए और क्रिस्टलीकरण (sonocrystallization) को बढ़ावा देने के अपने उपयोग शामिल है। इन तकनीकों में दवा, रसायन, और लाभ वे प्रदान करते हैं को देखते हुए खाद्य उद्योगों सहित कई उद्योगों का ध्यान प्राप्त हुआ है। अल्ट्रासाउंड तकनीक आर्थिक रूप से व्यवहार्य और अपेक्षाकृत आसान औद्योगिक आपरेशन में शामिल करने के लिए कर रहे हैं। इन तकनीकों में दोनों reproducibility और उत्पादन की उपज में सुधार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है; वे गैर थर्मल और पर्यावरण की दृष्टि से स्वच्छ कर रहे हैं”। [मार्टिनी 2013 4]

केंद्रक और क्रिस्टल ग्रोथ

क्रिस्टलीकरण गठन की प्रक्रिया है, जहां ठोस क्रिस्टल एक oversaturated समाधान से तलछट के रूप में निर्धारित किया जाता है, पिघल या गैस।
केंद्रक और क्रिस्टल विकास: क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया दो प्रमुख चरणों में होते हैं।
केंद्रक के दौरान, समाधान में भंग अणुओं समूहों, जो इतना बड़ा ऑपरेटिंग परिस्थितियों में स्थिर होना चाहिए बनाने के लिए शुरू करते हैं। इस तरह की एक स्थिर क्लस्टर एक नाभिक रूपों। महत्वपूर्ण आकार तक पहुँचने एक स्थिर नाभिक के रूप में करने के बाद, क्रिस्टल विकास के चरण शुरू होता है।
क्रिस्टल विकास के चरण में, का गठन नाभिक बड़ा हो जाता है के रूप में अधिक अणुओं क्लस्टर घिरा रहे हैं। विकास प्रक्रिया संतृप्ति ग्रेड और अन्य पैरामीटर इस तरह वर्दी मिश्रण, तापमान आदि पर निर्भर करता है
शास्त्रीय क्रिस्टलीकरण सिद्धांत thermodynamic गर्भाधान कि एक अलग प्रणाली पूरी तरह से स्थिर है, जब इसके एन्ट्रापी अचल है पर आधारित है।

लैक्टोज के बारे में तथ्य

लैक्टोज (दूध चीनी) एक डाईसैकराइड ग्लूकोज और गैलेक्टोज एक β (1 → 4) glycosidic बंधन से जुड़े हुए से बनाया गया है।
एक chiral कार्बन की मौजूदगी की वजह से, लैक्टोज निम्नलिखित 2 isomer प्रकार के रूप में हो सकता है: α- या β-लैक्टोज। लैक्टोज सबसे अक्सर हाइड्रेटेड α-लैक्टोज monohydrate क्रिस्टल के रूप में पाया जाता है। अन्य polymorph, निर्जल β-लैक्टोज, कम आम है और यह 93.5 डिग्री सेल्सियस से ऊपर क्रिस्टलीकृत। α- और β-anomers बहुत अलग गुण होते हैं। पॅलिमरफ्स विशिष्ट रोटेशन से प्रतिष्ठित किया जा सकता (+ 89 डिग्री सेल्सियस और α- और β-लैक्टोज, क्रमशः के लिए + 35 डिग्री सेल्सियस) और घुलनशीलता (70 और 500 ग्राम / एल (20 डिग्री सेल्सियस पर) α- और β-लैक्टोज के लिए , क्रमशः)। [McSweeney एट अल। 2009]
यह दूध का मुख्य कार्बोहाइड्रेट और 2-8% wt की सांद्रता में पाया जाता है। लैक्टोज स्वादहीन है और एक कम मिठास है। एक को कम करने के रूप में चीनी लैक्टोज कार्य करता है और मैलार्ड और Stecker प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता है। इस प्रकार, लैक्टोज रंग और इस तरह के बेकरी उत्पाद, पेस्ट्री और कन्फेक्शनरी के रूप में खाद्य उत्पादों के स्वाद को बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता है।
लैक्टोज एक व्यापक रूप से इस्तेमाल खाद्य योज्य है कि वाहक, भराव, स्टेबलाइजर, और टैबलेट मंदक भोजन और दवा उत्पादों के रूप में कार्य करता है।
α-लैक्टोज शुद्ध रूप है, जो दवा उत्पादों के लिए प्रयोग किया जाता है।
लैक्टोज एक महत्वपूर्ण घटक है, जब यह स्वाद, सुगंध और भूरापन प्रतिक्रियाओं की बात आती है।
सूत्र: सी12एच22हे1 1
IUPAC ID: बीटा-डी-galactopyranosyl- (1 → 4) डी-ग्लूकोज
मोलर द्रव्यमान: 342.3 जी / मोल
गलनांक: 202.8 डिग्री सेल्सियस
घनत्व: 1.53 ग्राम / सेमी3
वर्गीकरण: FODMAP
में घुलनशील: पानी, इथेनॉल


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