ულტრაბგერითი ლაქტოზის კრისტალიზაცია
- ბევრ რძის პროცესში, შრატი (რძის ჩანჩქერი) ხდება დიდი რაოდენობით, როგორც პროდუქტი. Whey აქვს მაღალი ლაქტოზის შემცველობა და უნდა იყოს განლაგებული, რაც ძვირია და აქვს გარემოზე ზემოქმედება.
- ლაქტოზას ულტრაბგერით გამოჯანმრთელების გზით, შრატის დამუშავება შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს, ხოლო ამოღებული ლაქტოზა არის პროდუქტი.
- Ultrasonication ხელს უწყობს სწრაფი და ეფექტური კრისტალიზაციის შედეგად მაღალი სარგებელი ერთგვაროვანი ლაქტოზის კრისტალები.
ლაქტოზა წარმოება
ლაქტოზა იწარმოება ლაქტოზის კონცენტრირებული ხსნარიდან (შრატისგან მიღებული). კონცენტრირებული ლაქტოზას შემცველობა უნდა გაიზარდოს დაბალი ტემპერატურაზე, რათა განისაზღვროს კრისტალები. ნალექის შემდეგ, ლაქტოზის კრისტალები გამოყოფილია ცენტრიფუგაციით. ამის შემდეგ, კრისტალები გამხმარი ფხვნილისთვის.
ლაქტოზას კრისტალიზაციის ეტაპები:
- კონცენტრაცია
- nucleation
- ბროლის ზრდა
- დალაგება / სარეცხი
გაუმჯობესებული ლაქტოზას კრისტალიზაცია Sonication
ულტრაბგერითი ცნობილია მისი დადებითი გავლენა კრისტალიზაციისა და ნალექების პროცესებზე (სონო-კრისტალიზაცია). Sonication აუმჯობესებს ლაქტოზას კრისტალების ჩამოყალიბებას და ზრდას.
ლაქტოზას სონოს-კრისტალიზაცია ხელს უწყობს ლაქტოზას კრისტალების მაქსიმალური სარგებლის მიღებას მინიმალურ დროში.
კარგი ბროლის ზრდის მნიშვნელოვანია, რათა უზრუნველყოს ეფექტური მოსავლის და სარეცხი ლაქტოზას (მოპოვება & გამწმენდი). Sonication იწვევს ლაქტოზას შებრუნებას და იწყებს ლაქტოზის კრისტალების პირველადი ნუკლევაციას. გარდა ამისა, უწყვეტი sonication ხელს უწყობს საშუალო nucleation, რომელიც უზრუნველყოფს მცირე ბროლის ზომა distress (CSD).
ულტრაბგერითი ლაქტოზის კრისტალიზაცია: ლაქტოზა კრისტალიზებულია სხვადასხვა პირობებში: ულტრაბგერითი ენერგიის შეყვანა, დამატებული კარაგენანი ან შრატი (WPC) გავლენას ახდენს ლაქტოზას ბროლის ზომაზე
შესწავლა და სურათი: © სანჩეს-გარსია და სხვები, 2018.
უპირატესობები ულტრაბგერითი:
- მაქსიმალური სარგებელი
- ძალიან მოკლე პროცესი დრო
- ერთიანი ბროლის ზომა
- კონტროლირებადი ბროლის ზომა
- ერთიანი ბროლის ფორმის
ნარჩენების გამწმენდიდან ლაქტოზამდე
დიდი რძის პროდუქტების გამო, შრატის ნაყოფი ხშირად არის პროდუქტი, რომელიც განიხილება, როგორც ნარჩენების დამუშავება. თხევადი შრატის განკარგვა მისი ბიოლოგიური ჟანგბადის მოთხოვნის (BOD) და წყლის შემცველობაზე ფასების ინტენსიურია. შაქარიდან ლაქტოზის ამოღების შემთხვევაში, ნარჩენების ნაყოფი გამოიყენება ლაქტოზას ფხვნილის შემდგომი შემდგომი გადამუშავების ეტაპზე. ლაქტოზის აღდგენა ამცირებს შრატის BOD 80% -ით, რაც უზრუნველყოფს პროდუქტის სასარგებლო და უფრო მეტ გარემოს. ულტრაბგერითი დახმარების კრისტალიზაციის პროცესი აუმჯობესებს ბროლის ზრდას, სარგებლობას და ხარისხს.
ლაქტოზა ფართოდ გამოიყენება საკვები და ფარმაკოკინეტიკაში როგორც ინგრედიენტი, როგორც ნედლეულის წარმოება ლაქტოტოლის წარმოებისთვის ან ბიოდეგრადირებადი პოლიესტერების მიკრობული წარმოებისათვის.
ულტრაბგერითი მოწყობილობა
Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ ულტრაბგერითი აპარატების sonocrystallization პროცესები – არც სურათების sonication ან inline გადამუშავების ულტრაბგერითი რეაქტორის. ყველა ჩვენი ულტრაბგერითი მოწყობილობა განისაზღვრება განუწყვეტლივ აწარმოებს (24hrs / 7d / 365d) მაქსიმალური აღჭურვილობის გამოყენებას. საწარმოო ულტრაბგერითი მოწყობილობები 0.5 კგ-დან 16 კგ-მდე ერთეულისთვის განკუთვნილია მსხვილფეხა რქოსანი წყლების კომერციული დამუშავებისათვის.
სურსათის ხარისხის დამუშავება
Hielscher ულტრაბგერითი სისტემები ხელმისაწვდომია სანიტარული მოწყობილობებით. ულტრაბგერითი sonotrodes (probes / horns) და reactors გამორჩეულთა მარტივი გეომეტრია ადვილი გაწმენდა. ულტრაბგერითი cavitation მუშაობს როგორც სუფთა- in- ადგილი (CIP). ჩვენი სინოტროდები და რეაქტორები ავტოკლავივი არიან.
მცირე ხნის წყალობით, Hielscher- ის ულტრაბგერითი სისტემები მარტივად შეგიძლიათ ინტეგრირებული ან რეტრო-დამონტაჟებული იყოს თქვენს არსებულ ობიექტში.
დაგვიკავშირდით დღეს დამატებითი ინფორმაცია! Hielscher Ultrasonics სთავაზობს სხვადასხვა სტანდარტიზებული და მორგებული გადაწყვეტილებები ულტრაბგერითი რძის და საკვები პროცესების!
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- დეორა, NS; მისრა, NN; დესვალი, ა. მიშრა, ჰნ; კალენი, PJ; Tiwari, BK (2013): ულტრაბგერა საკვების გადამუშავების გაუმჯობესებული კრისტალიზაციისთვისრა კვების ინჟინერიის მიმოხილვები 5/1, 2013. 36-44.
- დინკერი, TD; ზისუ, ბ. ვალეტი, CGMR; ჯაიასენა, ვ. პალმერი, მ. კვირები, მ. (2014): ლაქტოზის სონოკრისტალიზაცია წყალხსნარ სისტემაში. International Dairy Journal 35. 2014. 43-48.
- კოგულუს ე, მარზიანო I, მილერის პიარი. (2010): ლაქტოზის ნაწილაკების ინჟინერია: ულტრაბგერითი და გამხსნელის გავლენა ბროლის ჩვევაზე და ნაწილაკების ზომაზე. J კრისტი ზრდა 312 (23): 3509–20.
- მარტინი, სილვანა (2013): ცხიმების სოკოკრისტიზაცია. Springer ბრიფინგი სურსათის, ჯანმრთელობისა და კვების. 2013 წ.
- იანირა ი. სანჩეს-გარსია, კარენ ს. გარსია-ვეგა, მართა ი. ლეალ-რამოსი, ივან სალმერონი, ნესტორ გუტიერეზ-მენდესი (2018): ლაქტოზის ულტრაბგერითი კრისტალიზაცია შრატის პროტეინებისა და κ-კარარაგენის თანდასწრებით. ულტრაბგერითი სონოქიმია, ტომი 42, 2018. 714-722.
- McSweeney, PLH; Fox PF (2009): თანამედროვე რძის ქიმია. მოცულობა 3. ლაქტოზა, წყალი, მარილები და ვიტამინები. ნიუ იორკი: Springer Science + Business Media. 759p.
- პატელი, SR; მურთი, ZVP (2011): ლაქტოზის პროცესის პარამეტრების ეფექტი ბროლის ზომაზე და მორფოლოგიაში ულტრაბგერითი დახმარების კრისტალიზაციაში. კრისტალური კვლევის ტექნოლოგია 46/3. 2011. 243-248.
- ვონგი, SY; ჰარტელი, RW (2014): კრისტალიზაცია ლაქტოზას რეფინგებში – მიმოხილვა. სურსათის მეცნიერების ჟურნალი 79/3, 2014. 257-272.
შესახებ Sonocrystallization
როდესაც ძალაუფლების ულტრაბგერითი გამოიყენება კრისტალიზაციის პროცესების წარმოქმნისა და გაუმჯობესების მიზნით, ცნობილია როგორც sonocrystallization. Sonocrystallization ეფუძნება გამოყენების “აკუსტიკური ტალღები მასალაში ფიზიკოქიმიური ცვლილებების შესაქმნელად. ზოგიერთი ზოგადი გამოყენების ძალა ულტრაბგერითი მოიცავს მისი გამოყენება გამოიწვიოს ქიმიური რეაქციების (sonochemistry) და ხელი შეუწყოს crystallization (sonocrystallization). ამ ტექნიკამ მიიღო რამდენიმე ინდუსტრიის ყურადღება, მათ შორის ფარმაცევტული, ქიმიური და კვების მრეწველობისაგან, რომელსაც უპირატესობას სთავაზობდნენ. ულტრაბგერითი ტექნიკა ეკონომიკურად ეფექტური და შედარებით ადვილია შემადგენლობაში სამრეწველო ოპერაციებში. ეს მეთოდები შეიძლება გამოყენებულ იქნას წარმოების რეპროდუქციისა და სარგებლის გასაუმჯობესებლად; ისინი არ თერმული და ეკოლოგიურად სუფთა”. [მარტინი 2013, 4]
Nucleation და კრისტალი ზრდის
კრისტალიზაცია განისაზღვრება როგორც ფორმირების პროცესი, სადაც მყარი კრისტალები წარმოიქმნება oversaturated გადაწყვეტის, დნება ან გაზი.
კრისტალიზაციის პროცესი შედგება ორი ძირითადი ეტაპად: ნუკლევაცია და ბროლის ზრდა.
დროს nucleation, გახსნილი მოლეკულები გადაწყვეტა დაიწყება შექმნას მტევანი, რომელიც უნდა იყოს დიდი საკმარისი სტაბილური ქვეშ ოპერაციული პირობები. ასეთი სტაბილური კასეტერი ქმნის ბირთვს. სტაბილური ბირთვების შექმნის კრიტიკული ზომის მიღწევის შემდეგ, ბროლის ზრდის ეტაპი იწყება.
ბროლის ზრდის ფაზაში, ჩამოყალიბებული ბირთვები უფრო დიდი ხდება, ვიდრე უფრო მოლეკულები კვეთს კასეტურს. ზრდის პროცესი დამოკიდებულია გაჯერების კლასსა და სხვა პარამეტრებზე, როგორიცაა უნიფორმა, ტემპერატურა და ა.შ.
კლასიკური კრისტალიზაციის თეორია ეფუძნება თერმოდინამიკურ კონცეფციას, რომ იზოლირებული სისტემა აბსოლუტურად სტაბილურია, როდესაც მისი ენტროპია უცვლელი რჩება.
ფაქტები ლაქტოზას შესახებ
ლაქტოზა (რძის შაქარი) არის გლაუკოზისა და გალაქტოზისგან დამზადებული დეაკაჩარიდი, რომელიც უკავშირდება β (1 → 4) გლიკოზიდულ ობლიკას.
ნახშირბადის ნახშირბადის არსებობის გამო, ლაქტოზა შეიძლება განვითარდეს შემდეგი 2 იზომერის სახით: α- ან β- ლაქტოზა. ლაქტოზა ყველაზე ხშირად იდენტიფიცირებულია α- ლაქტოზას მონოჰიდრატის ბროლის სახით. სხვა პოლიმორფო, უწყლო β- ლაქტოზა, ნაკლებად გავრცელებულია და ის კრისტალებს 93.5 ° C- ზე. Α- და β- ანომერები ძალიან განსხვავებული თვისებები აქვთ. პოლიმორფები შეიძლება გამოიყოს კონკრეტული როტაცია (+ 89 ° C და + 35 ° C შესაბამისად α- და β- ლაქტოზა) და ხსნადი (70 და 500 გ / ლ (20 ° C) α- და β- ლაქტოზას , შესაბამისად). [McSweeney და სხვები 2009]
ეს არის რძის ძირითადი ნახშირწყალბადება და გვხვდება 2-8 wt კონცენტრაცია. ლაქტოზას არომატი აქვს და აქვს დაბალი ტკბილი. ლაქტოზა მოქმედებს როგორც შაქრის შემცირებაზე და ხელს უწყობს მაილარდის და სტიკერის რეაქციებს. ამდენად, ლაქტოზა გამოიყენება სურსათის პროდუქტების ფერისა და არომატის გაზრდისთვის, როგორიცაა საცხობი, საკონდიტრო ნაწარმი, საკონდიტრო ნაწარმი.
ლაქტოზა არის ფართოდ გამოიყენება საკვები დანამატი, რომელიც ფუნქციონირებს როგორც გადამზიდავი, შემავსებელი, სტაბილიზატორი და ტაბლეტი გამჭვირვალე საკვები და ფარმაცევტული პროდუქცია.
α- ლაქტოზა არის purest ფორმა, რომელიც გამოიყენება ფარმაცევტული პროდუქტებისთვის.
ლაქტოზა არის მნიშვნელოვანი ინგრედიენტი, როდესაც საქმე ეხება გემოს, არომატიზაციას და ბრაუნის რეაქციას.
ფორმულა: გ12ჰ22ო11
IUPAC ID: β-D-galactopyranosyl- (1 → 4) -D- გლუკოზა
მოლური მასა: 342.3 გ / მლ
დნობის წერტილი: 202.8 ° C
სიმკვრივე: 1.53 გ / სმ3
კლასიფიკაცია: FODMAP
ხსნადი წყალში, ეთანოლი
ექსტრაქცია საკვები ნანო ფარმა ფიტოქიმიკატები პოლიფენოლები პროცესის ინტენსიფიკაცია Sonication Sonochemistry UIP2000hdT UIP4000hdT ულტრაბგერითი ულტრაბგერითი მოპოვების ულტრაბგერითი საწური UP400St