Hielscher ultralydteknologi

Ultralyd laktosekrystallisering

  • I mange meieriprosesser skjer whey (melkpermeat) i store mengder som biprodukt. Whey har et høyt laktoseinnhold og må kastes, noe som er dyrt og har miljøpåvirkning.
  • Ved å gjenvinne laktosen med ultralyd kan vassleavløpet reduseres drastisk, mens den gjenvunnet laktose er et markedsførbart produkt.
  • Ultrasonication fremmer hurtig og effektiv krystallisering som resulterer i et høyt utbytte av ensartede laktosekrystaller.

Laktose Fremstilling

Laktose er produsert fra en konsentrert løsning av laktose (oppnådd fra myse). Den konsentrerte laktoseslurryen må avkjøles til en lav temperatur for å utfelle krystaller. Etter utfellingstrinnet separeres laktosekrystallene ved sentrifugering. Etterpå tørkes krystallene til et pulver.
Fremgangsmåte for laktosekrystallisering:

  • Konsentrasjon
  • kimdanning
  • krystallvekst
  • Høsting / vasking

Forbedret laktosekrystallisering ved sonikering

Ultralyd er kjent for sin positive påvirkning på krystallisering og utfellingsprosesser (sonokrystallisering). Sonikering forbedrer også dannelsen og veksten av laktosekrystaller.
Sonokrystallisasjon av laktose bidrar til å oppnå maksimalt utbytte av laktosekrystaller på minimal tid.
En god krystallvekst er betydelig for å sikre effektiv høsting og vasking av laktose (ekstraksjon & rensing). Sonikering forårsaker en overmetning av laktose og initierer den primære nukleering av laktosekrystaller. Videre bidrar kontinuerlig sonikering til en sekundær kjernekraft, som sikrer en liten krystallstørrelsesfordeling (CSD).

Fordeler med ultralyd:

  • maksimal avkastning
  • veldig kort prosesstid
  • ensartet krystallstørrelse
  • kontrollerbar krystallstørrelse
  • jevn krystallform

Fra avfallsstrøm til laktose

På grunn av den store meieriproduksjonen er whey ofte et biprodukt som behandles som avløpsvann. Avhending av flytende whey er kostnadskrevende på grunn av dens høye biologiske oksygenbehov (BOD) og vanninnhold. Når laktosen gjenvinnes fra mysen, blir avfallsproduktet utnyttet i et etterbehandlingstrinn for å fremstille laktosepulver. Laktoseutvinningen reduserer BOD av valle med mer enn 80%, noe som gjør biproduktet nyttig og mer miljøvennlig. En ultralydassistert krystallisasjonsprosess forbedrer krystallveksten, utbyttet og kvaliteten.
Laktose brukes mye som ingrediens i mat- og pharma-industrien, som råmateriale for produksjon av laktitol eller som basismateriale for mikrobiell produksjon av bionedbrytbare polyestere.

Ultralydutstyr

Hielscher Ultrasonics tilbyr deg ultralyd utstyr for sonokrystallisasjonsprosesser – enten for batch sonikering eller for inlinebehandling i en ultralydreaktor. Alle våre ultralydsenheter er designet for kontinuerlig drift (24 timer / 7d / 365d), og sikrer maksimal utnyttelse av utstyret. Industrielle ultralydsenheter fra 0,5kW opp til 16kW per enhet er egnet for kommersiell behandling av store myseposisjoner.

Matvareprosessering

Hielscher ultralydsystemer er tilgjengelige med sanitærutstyr. Ultralyd sonotroder (probes / horns) og reaktorer har en enkel geometri for enkel rengjøring. Ultralydkavitasjonen fungerer som renere på plass (CIP). Våre sonotroder og reaktorer er autoklaverbare.
På grunn av et lite fotavtrykk kan Hielschers ultralydssystemer enkelt integreres eller tilpasses til ditt eksisterende anlegg.
Kontakt oss i dag for å få mer informasjon! Hielscher Ultrasonics tilbyr ulike standardiserte samt tilpassede løsninger for ultralyd meieri og matprosesser!

Ultralyd er en pålitelig teknikk for å tilberede matemulsjoner av fin størrelse (Klikk for å forstørre!)

Ultralydstrømningsreaktor på UIP1000hdT

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Laktosekrystallisering ved ultralydbehandling

Laktosemolekyl

Litteratur / Referanser

  • Deora, NS; Misra, NN; Deswal, A .; Mishra, HN; Cullen, PJ; Tiwari, BK (2013): Ultralyd for forbedret krystallisering i matbehandling. Food Engineering Anmeldelser 5/1, 2013. 36-44.
  • Dincer, TD; Zisu, B .; Vallet, CGMR; Jayasena, V .; Palmer, M .; Uker, M. (2014): Sonokrystallisering av laktose i et vandig system. International Dairy Journal 35. 2014. 43-48.
  • Kougoulos E, Marziano I, Miller PR. (2010): Laktosepartikkelteknikk: påvirkning av ultralyd og anti-løsningsmiddel på krystallvaner og partikkelstørrelse. J Cryst Growth 312 (23): 3509-20.
  • Martini, Silvana (2013): Sonokrystallisering av fettstoffer. Springer Briefs i mat, helse og ernæring. 2013.
  • McSweeney, PLH; Fox PF (2009): Avansert Meieri Kjemi. Vol. 3. Laktose, vann, salter og vitaminer. New York: Springer Science + Business Media. 759p.
  • Patel, SR; Murthy, ZVP (2011): Effekt av prosessparametere på krystallstørrelse og morfologi av laktose i ultralydassistert krystallisering. Crystal Research Technology 46/3. 2011. 243-248.
  • Wong, SY; Hartel, RW (2014): Krystallisering i laktose-raffinering – En anmeldelse. Journal of Food Science 79/3, 2014. 257-272.

Kontakt oss / be om mer informasjon

Snakk med oss ​​om dine krav til behandling. Vi vil anbefale de mest egnede oppsett- og behandlingsparametrene for prosjektet ditt.





Vær oppmerksom på at Personvernregler.




Om Sonokrystallisering

Når kraften ultralyd brukes for å indusere og forbedre krystallisasjonsprosesser, er den kjent som sonokrystallisering. Sonokrystallisering er basert på anvendelse av “akustiske bølger for å indusere fysisk-kjemiske endringer i materialet. Noen vanlige bruksområder av kraft-ultralyd inkluderer bruk for å indusere kjemiske reaksjoner (sonokemi) og for å fremme krystallisering (sonokrystallisering). Disse teknikkene har fått oppmerksomhet fra flere næringer, inkludert farmasøytiske, kjemiske og næringsmiddelindustrien gitt den fordel de tilbyr. Ultralydteknikker er økonomisk levedyktige og relativt lett å innarbeide i industriell drift. Disse teknikkene kan brukes til å forbedre både reproduksjonsevne og utbytte av produksjonen; De er ikke-termiske og miljømessige rene”. [Martini 2013, 4]

Nukleasjon og krystallvekst

Krystallisering bestemmes som formasjonsprosessen, hvor faste krystaller feller ut fra en overmettet løsning, smelte eller gass.
Krystallisasjonsprosessen består i to hovedtrinn: nucleingen og krystallveksten.
Under kjernen begynner de oppløste molekylene i løsningen å danne klynger, som må være store nok til å være stabile under driftsforholdene. En slik stabil klynge danner en kjerne. Etter å ha nådd den kritiske størrelsen for å danne en stabil kjerne, begynner stadiet av krystallvekst.
I fasen av krystallvekst blir de dannede kjernene større da flere molekyler er begrenset til klyngen. Vekstprosessen avhenger av metningskvaliteten og andre parametere slik ensartet blanding, temperatur etc.
Den klassiske krystalliseringsteorien er basert på den termodynamiske oppfatningen at et isolert system er absolutt stabilt når dets entropi er uforanderlig.

Fakta om laktose

Laktose (melkesukker) er et disakkarid bygget av glukose og galaktose forbundet med et p (1 → 4) glykosidbinding.
På grunn av nærværet av et chiralt karbon kan laktose forekomme i form av følgende 2 isomertyper: a- eller p-laktose. Laktose er hyppigst funnet som hydratisert a-laktosemonohydratkrystall. Den andre polymorf, vannfri p-laktose, er mindre vanlig og krystalliserer over 93,5 ° C. A- og β-anomerer har svært forskjellige egenskaper. Polymorfene kan skille seg ut ved den spesifikke rotasjonen (+ 89 ° C og + 35 ° C for henholdsvis a- og p-laktose) og oppløselighet (70 og 500 g / l (ved 20 ° C) for a- og p-laktose , henholdsvis). [McSweeney et al. 2009]
Det er den viktigste karbohydraten av melk og finnes i konsentrasjoner på 2-8 vekt%. Laktose er smakløs og har lav sødme. Laktose virker som et reduserende sukker og fremmer Maillard og Stecker-reaksjonene. Dermed brukes laktose til å forbedre farge og smak av matvarer som bakervarer, bakverk og konditori.
Laktose er et mye brukt matadditiv som fungerer som bærer, fyllstoff, stabilisator og tablettfortynningsmiddel i mat og farmasøytiske produkter.
a-laktose er den reneste formen, som brukes til farmasøytiske produkter.
Laktose er en viktig ingrediens når det gjelder smak, aroma og bruningsreaksjoner.
Formel: C12H22O11
IUPAC ID: β-D-galaktopyranosyl- (1 → 4) -D-glukose
Mol masse: 342,3 g / mol
Smeltepunkt: 202,8 ° C
Tetthet: 1,53 g / cm3
Klassifisering: FODMAP
Oppløselig i: vann, etanol


kavitasjon Utdrag Mat Nano Pharma prosess intensivering oppløsningsmiddelekstraksjon lydbehandling sonochemistry UIP2000hdT ultralyd Ultralydsenheter ultralyd utvinning ultralydsekstraktor Ultralyd Homonise