Ultrasonic cristalização Lactose

  • Em muitos processos lácteos, de soro de leite (leite permeado) ocorre em grandes volumes como um subproduto. Soro de leite tem um elevado teor de lactose e tem de ser eliminado, o que é caro e tem impactos ambientais.
  • Ao recuperar a lactose com ultra-sons, o efluente de soro de leite pode ser drasticamente reduzida, enquanto que a lactose é recuperado um produto comercializável.
  • Ultra-som promove a cristalização rápido e eficiente, resultando em alto rendimento de cristais de lactose uniformes.

Fabricação lactose

A lactose é produzido a partir de uma solução concentrada de lactose (obtida a partir de soro de leite). A suspens concentrada a lactose deve ser arrefecido a uma temperatura baixa para precipitar cristais. Após o passo de precipitação, os cristais de lactose são separadas por centrifugação. Em seguida, os cristais são secos de um pó.
Passos de cristalização Lactose:

  • Concentração
  • nucleação
  • crescimento de cristal
  • De colheita / lavagem

Melhoria da cristalização Lactose por sonicação

O ultra-som é bem conhecida pelo seu impacto positivo sobre os processos de cristalização e precipitação (sono-cristalização). Sonicação melhora a formação e crescimento de cristais de lactose, também.
Sono-cristalização da lactose ajuda a obter o rendimento máximo de cristais de lactose em um tempo mínimo.
Um bom crescimento de cristal é importante para garantir uma colheita eficaz de lavagem e da lactose (extracção & purificação). Sonicação provoca uma supersaturação de lactose e inicia a nucleação primária de cristais de lactose. Por outro lado, ultra-sons contínua contribui para uma nucleação secundária, que assegura AR pequena distibution tamanho do cristal (CSD).

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

Cristalização ultrassônica da lactose: Lactose cristalizada em diferentes condições: entrada de energia ultrassônica, adicionado carrageenan ou soro (WPC) influencia o tamanho do cristal de lactose
estudo e imagem: ©Sanchez-García et al., 2018.

Benefícios do ultra-som:

  • rendimento máximo
  • tempo de processo muito curto
  • tamanho do cristal uniforme
  • tamanho do cristal controlável
  • forma de cristal uniforme

A partir de resíduos efluente a lactose

Devido ao grande produção de leite, soro de leite é muitas vezes um sub-produto que é tratado como efluente residual. A eliminação do soro de leite líquido é dispendiosa devido à sua elevada demanda biológica de oxigénio (BOD) e conteúdo de água. Quando a lactose é recuperado a partir do soro de leite, o produto residual é utilizado num passo de pós-processamento para produzir pó de lactose. A recuperação de lactose reduz o BOD de soro em mais de 80%, tornando o subproduto útil e mais amigo do ambiente. Um processo de cristalização ultrassonicamente assistida melhora o crescimento de cristais, um rendimento e qualidade.
A lactose é usada amplamente como ingrediente na indústria alimentar e farmacêutica, como matéria-prima para a produção de lactitol ou como material de base para a produção microbiana de poliésteres biodegradáveis.

Equipamento ultra-som

Hielscher Ultrasonics oferece equipamentos de ultra-som para processos sonocrystallization – quer por ultra-sons em lotes ou para o processamento em linha num reactor de ultra-sons. Todos os nossos aparelhos de ultra-som são projetados para funcionar de forma contínua (24 horas / 7d / 365d) assegurar a utilização máxima do equipamento. dispositivos de ultra-sons industriais de 0,5 KW de até 16 kW por unidade são adequadas para o processamento comercial de grandes suspensões de soro de leite.

Processamento de Alimentos-grade

sistemas ultra-sônicos Hielscher estão disponíveis com acessórios sanitários. Os eléctrodos sonoros de ultra-sons (sondas / chifres) e reactores apresentam uma geometria simples e de fácil limpeza. A cavitação ultra-sônica trabalha como limpador no local (CIP). Nossos sonotrodes e reatores são autoclaváveis.
Devido a uma pequena pegada, sistemas ultra-sônicos da Hielscher pode ser facilmente integrado ou retro-instalado em sua instalação existente.
Contacte-nos hoje para obter mais informações! Hielscher Ultrasonics oferece vários padronizado, bem como soluções customizadas para processos de laticínios e alimentos ultra-som!

O ultra-som é uma técnica confiável para preparar emulsões de alimentos de tamanho fino (Clique para ampliar!)

reactor de fluxo de ultra-sons a UIP1000hdT

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cristalização lactose por ultra-sons

molécula de lactose

Literatura / Referências

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Sobre Sonocrystallization

Quando o ultra-som de energia é aplicado para induzir e melhorar os processos de cristalização, que é conhecido como sonocrystallization. Sonocrystallization é baseado na aplicação de “ondas acústicas para induzir alterações físico-químicas do material. Algumas aplicações comuns de ultra-som de energia incluem a sua utilização para induzir reacções químicas (Sonochemistry) e para promover a cristalização (sonocrystallization). Estas técnicas têm recebido a atenção de várias indústrias, incluindo farmacêutica, química e indústrias de alimentos, dada a vantagem que eles oferecem. técnicas de ultra-som são economicamente viáveis ​​e relativamente fácil de incorporar em operação industrial. Estas técnicas podem ser usadas para melhorar a reprodutibilidade e rendimento de produção; eles são não-térmico e ambientalmente limpa”. [2013 Martini, 4]

Nucleação e Crescimento de Cristais

A cristalização é determinada como o processo de formação, onde cristais sólidos precipitar a partir de uma solução saturado, derreter ou gás.
O processo de cristalização consiste em duas etapas principais: a nucleação e o crescimento de cristais.
Durante a nucleação, as moléculas dissolvidas na solução começar a formar aglomerados, os quais devem ser suficientemente grande para ser estável sob as condições de operação. Tal aglomerado estável forma um núcleo. Depois de se atingir o tamanho crítico, para formar um núcleo estável, a fase de crescimento de cristais ter início.
Na fase de crescimento de cristais, os núcleos formados torna-se maior quanto mais moléculas são delimitadas para o cluster. O processo de crescimento depende do grau de saturação e outros parâmetros, tais mistura uniforme, temperatura, etc.
A teoria da cristalização clássico baseia-se na concepção de que um sistema termodinâmico isolado é absolutamente estável quando a entropia é invariável.

Fatos sobre Lactose

Lactose (açúcar de leite) é um dissacárido construído a partir de glucose e galactose ligada por uma β (1 → 4) ligação glicosídica.
Devido à presença de um átomo de carbono quiral, a lactose pode ocorrer sob a forma dos 2 tipos de isómeros seguintes: α- ou β-lactose. A lactose é mais frequentemente encontrados como cristal hidratado mono-hidrato α-lactose. O outro polimorfo, anidro β-lactose, é menos comum e cristaliza-se acima de 93,5 ° C. Os a- e P-anómeros ter propriedades muito diferentes. Os polimorfos podem ser distinguidos pela rotação específica (+ 89 ° C e + 35 ° C durante α- e β-lactose, respectivamente) e solubilidade (70 e 500 g / L (a 20 ° C) durante α- e β-lactose , respectivamente). [McSweeney et al. 2009]
É o principal hidrato de carbono do leite e é encontrada em concentrações de 2-8% em peso. Lactose é insípido e tem uma doçura baixa. actos lactose como um açúcar redutor e promove as reaces de Maillard e Stecker. Desse modo, a lactose é utilizado para melhorar a cor e o sabor de produtos alimentares, tais como produtos de padaria, pastelaria e produtos de confeitaria.
A lactose é um aditivo alimentar amplamente usado que funciona como transportador, agente de enchimento, um estabilizador, e diluente comprimido em produtos alimentares e farmacêuticos.
α-lactose é a forma mais pura, a qual é utilizada para os produtos farmacêuticos.
Lactose é um ingrediente importante quando se trata de reações sabor, aroma e Browning.
Fórmula: C12H22O11
IUPAC ID: p-D-galactopiranosil- (1 → 4) -D-glucose
Massa molar: 342,3 g / mol
Ponto de fusão: 202,8 ° C
Densidade: 1,53 g / cm3
Classificação: FODMAP
Solúveis em: água, etanol


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