Kristalizimi i laktozës me ultratinguj

Në shumë procese të qumështit, hirra (përhapja e qumështit) shfaqet në vëllime të mëdha si nënprodukt. Hirra ka një përmbajtje të lartë laktozë dhe duhet asgjësuar, gjë që është e shtrenjtë dhe ka ndikime mjedisore.
Duke rikuperuar laktozën me ultratinguj, efluenti i hirrës mund të reduktohet në mënyrë drastike, ndërsa laktoza e rikuperuar është një produkt i tregtueshëm.
Ultratingulli promovon kristalizimin e shpejtë dhe efikas që rezulton në një rendiment të lartë të kristaleve uniforme të laktozës.

Prodhimi i laktozës

Laktoza prodhohet nga një tretësirë e koncentruar e laktozës (e fituar nga hirra). Lluri i koncentruar i laktozës duhet të ftohet në një temperaturë të ulët për të precipituar kristalet. Pas hapit të precipitimit, kristalet e laktozës ndahen me centrifugim. Më pas, kristalet thahen në pluhur.
Hapat e kristalizimit të laktozës:

përqendrimi
bërthama
Rritja e kristalit
Korrje/larje

Kristalizimi i përmirësuar i laktozës nga sonication

Ultratingulli është i njohur për ndikimin e tij pozitiv në proceset e kristalizimit dhe reshjeve (sono-kristalizimi). Sonication përmirëson formimin dhe rritjen e kristaleve të laktozës, gjithashtu.
Sono-kristalizimi i laktozës ndihmon për të fituar rendimentin maksimal të kristaleve të laktozës në një kohë minimale.
Një rritje e mirë e kristalit është thelbësore për të siguruar një vjelje dhe larje efikase të laktozës (nxjerrja & pastrim). Sonicizimi shkakton një mbingopje të laktozës dhe fillon bërthamimin primar të kristaleve të laktozës. Për më tepër, sonikimi i vazhdueshëm kontribuon në një bërthamë dytësore, e cila siguron shpërndarje të madhësisë së kristalit të vogël (CSD).

Laktozë e kristalizuar me ultratinguj: Kristalizimi i laktozës tejzanor mund të ndikohet nga shtimi i karragjenanit ose hirrës (WPC).

Kristalizimi tejzanor i laktozës: Laktoza e kristalizuar në kushte të ndryshme: futja e energjisë tejzanor, karragjenani i shtuar ose hirra (WPC) ndikon në madhësinë e kristalit të laktozës
studimi dhe fotografia: ©Sanchez-García et al., 2018.

Përfitimet e ultrazërit:

rendimenti maksimal
kohë shumë e shkurtër e procesit
madhësi uniforme të kristalit
madhësia e kontrollueshme e kristalit
formë uniforme kristali

Nga efluenti i mbeturinave në laktozë

Për shkak të prodhimit të madh të qumështit, hirra është shpesh një nënprodukt që trajtohet si mbetje. Hedhja e hirrës së lëngshme është me kosto intensive për shkak të kërkesës së lartë biologjike për oksigjen (BOD) dhe përmbajtjes së ujit. Kur laktoza rikuperohet nga hirra, produkti i mbeturinave përdoret në një hap pas përpunimit për të prodhuar pluhur laktozë. Rikuperimi i laktozës redukton BOD-në e hirrës me më shumë se 80% duke e bërë nënproduktin të dobishëm dhe më miqësor ndaj mjedisit. Një proces kristalizimi i asistuar me ultratinguj përmirëson rritjen, rendimentin dhe cilësinë e kristalit.
Laktoza përdoret gjerësisht si përbërës në industrinë ushqimore dhe farmaceutike, si lëndë e parë për prodhimin e laktitolit ose si lëndë bazë për prodhimin mikrobial të poliesterëve të biodegradueshëm.

Pajisjet me ultratinguj

Hielscher Ultrasonics ju ofron pajisje ultrasonike për proceset e sonokristalizimit – qoftë për sonication grumbull ose për përpunimin inline në një reaktor tejzanor. Të gjitha pajisjet tona ultrasonike janë të dizajnuara për të funksionuar vazhdimisht (24 orë / 7 ditë / 365 ditë) duke siguruar përdorimin maksimal të pajisjeve. Pajisjet industriale tejzanor nga 0,5 kW deri në 16 kW për njësi janë të përshtatshme për përpunimin komercial të suspensioneve të mëdha të hirrës.

Përpunimi i shkallës së ushqimit

Sistemet tejzanor Hielscher janë të disponueshme me pajisje sanitare. Sonotrodat tejzanor (sonda/brirë) dhe reaktorët kanë një gjeometri të thjeshtë për pastrim të lehtë. Kavitacioni tejzanor funksionon si pastrues në vend (CIP). Sonotrodet dhe reaktorët tanë janë të autoklavueshëm.
Për shkak të një gjurme të vogël, sistemet tejzanor të Hielscher mund të integrohen lehtësisht ose të montohen retro në objektin tuaj ekzistues.
Na kontaktoni sot për të marrë më shumë informacion! Hielscher Ultrasonics ofron zgjidhje të ndryshme të standardizuara si dhe të personalizuara për proceset e qumështit dhe ushqimit me ultratinguj!

Ekografia është një teknikë e besueshme për të përgatitur emulsione ushqimore me përmasa të imta (Kliko për ta zmadhuar!)

Reaktor i rrjedhës tejzanor në UIP1000hdT

Molekula e laktozës

Literatura/Referencat

Deora, NS; Misra, NN; Deswal, A.; Mishra, HN; Cullen, PJ; Tiwari, BK (2013): Ultratinguj për kristalizimin e përmirësuar në përpunimin e ushqimit. Food Engineering Reviews 5/1, 2013. 36-44.
Dincer, TD; Zisu, B.; Vallet, CGMR; Jayasena, V.; Palmer, M.; Weeks, M. (2014): Sonokristalizimi i laktozës në një sistem ujor. International Dairy Journal 35. 2014. 43-48.
Kougoulos E, Marziano I, Miller PR. (2010): Inxhinieria e grimcave të laktozës: ndikimi i ultrazërit dhe anti-tretësit në zakonin e kristalit dhe madhësinë e grimcave. J Cryst Growth 312 (23): 3509–20.
Martini, Silvana (2013): Sonokristalizimi i yndyrave. Springer Briefs në Ushqim, Shëndet dhe Ushqyerje. 2013.
Yanira I. Sánchez-García, Karen S. García-Vega, Martha Y. Leal-Ramos, Ivan Salmeron, Néstor Gutiérrez-Méndez (2018): Kristalizimi i laktozës me ndihmën e ultrazërit në prani të proteinave të hirrës dhe κ-carrageenan. Ultrasonics Sonochemistry, Vëllimi 42, 2018. 714-722.
McSweeney, PLH; Fox PF (2009): Kimi e avancuar e qumështit. Vëll. 3. Laktozë, ujë, kripëra dhe vitamina. New York: Springer Science + Business Media. 759p.
Patel, SR; Murthy, ZVP (2011): Efekti i parametrave të procesit në madhësinë e kristalit dhe morfologjinë e laktozës në kristalizimin e asistuar me ultratinguj. Teknologjia e Kërkimit të Kristalit 46/3. 2011. 243-248.
Wong, SY; Hartel, RW (2014): Kristalizimi në rafinimin e laktozës – Një rishikim. Journal of Food Science 79/3, 2014. 257-272.

Tema të ngjashme

Rreth Sonokristalizimit

Kur ultratingulli i fuqisë aplikohet për të nxitur dhe përmirësuar proceset e kristalizimit, ai njihet si sonokristalizim. Sonokristalizimi bazohet në aplikimin e “valët akustike për të nxitur ndryshime fiziko-kimike në material. Disa aplikime të zakonshme të ultrazërit të fuqisë përfshijnë përdorimin e tij për të nxitur reaksione kimike (sonokimi) dhe për të nxitur kristalizimin (sonokristalizimi). Këto teknika kanë marrë vëmendjen e disa industrive duke përfshirë industrinë farmaceutike, kimike dhe ushqimore duke pasur parasysh avantazhin që ofrojnë. Teknikat e ultrazërit janë ekonomikisht të qëndrueshme dhe relativisht të lehta për t'u përfshirë në funksionimin industrial. Këto teknika mund të përdoren për të përmirësuar si riprodhueshmërinë ashtu edhe rendimentin e prodhimit; ato janë jo termike dhe të pastra për mjedisin”. [Martini 2013, 4]

Bërthama dhe Rritja e Kristalit

Kristalizimi përcaktohet si procesi i formimit, ku kristalet e ngurta precipitojnë nga një tretësirë e tepërt, shkrirja ose gazi.
Procesi i kristalizimit përbëhet nga dy faza kryesore: bërthamimi dhe rritja e kristalit.
Gjatë bërthamimit, molekulat e tretura në tretësirë fillojnë të formojnë grupime, të cilat duhet të jenë mjaft të mëdha për të qenë të qëndrueshme në kushtet e funksionimit. Një grup i tillë i qëndrueshëm formon një bërthamë. Pas arritjes së madhësisë kritike për të formuar një bërthamë të qëndrueshme, fillon faza e rritjes së kristalit.
Në fazën e rritjes së kristalit, bërthamat e formuara bëhen më të mëdha pasi më shumë molekula janë të lidhura me grupin. Procesi i rritjes varet nga shkalla e ngopjes dhe parametra të tjerë si përzierja uniforme, temperatura etj.
Teoria klasike e kristalizimit bazohet në konceptin termodinamik se një sistem i izoluar është absolutisht i qëndrueshëm kur entropia e tij është e pandryshueshme.

Fakte rreth laktozës

Laktoza (sheqer qumështi) është një disakarid i ndërtuar nga glukoza dhe galaktoza e lidhur nga një lidhje β(1→4) glikozidike.
Për shkak të pranisë së një karboni kiral, laktoza mund të shfaqet në formën e 2 llojeve të izomerëve të mëposhtëm: α- ose β-laktozë. Laktoza gjendet më shpesh si kristal monohidrat i hidratuar α-laktozë. Polimorfi tjetër, β-laktoza anhydrous, është më pak e zakonshme dhe kristalizohet mbi 93.5°C. A- dhe β-anomerët kanë veti shumë të ndryshme. Polimorfet mund të dallohen nga rrotullimi specifik (+89°C dhe +35°C për α- dhe β-laktozën, përkatësisht) dhe tretshmërinë (70 dhe 500 g/L (në 20°C) për α- dhe β-laktozën , respektivisht). [McSweeney et al. 2009]
Është karbohidrati kryesor i qumështit dhe gjendet në përqendrime 2-8 wt%. Laktoza është pa shije dhe ka një ëmbëlsi të ulët. Laktoza vepron si një sheqer reduktues dhe nxit reagimet Maillard dhe Stecker. Kështu, laktoza përdoret për të përmirësuar ngjyrën dhe aromën e produkteve ushqimore si p.sh. produktet e bukës, brumërat dhe ëmbëlsirat.
Laktoza është një aditiv ushqimor i përdorur gjerësisht që funksionon si bartës, mbushës, stabilizues dhe hollues tabletash në ushqime dhe produkte farmaceutike.
α-laktoza është forma më e pastër, e cila përdoret për produkte farmaceutike.
Laktoza është një përbërës i rëndësishëm kur bëhet fjalë për aromën, aromën dhe reagimet e skuqjes.
Formula: C₁₂H₂₂O₁₁
ID IUPAC: β-D-galaktopiranozil-(1→4)-D-glukozë
Masa molare: 342.3 g/mol
Pika e shkrirjes: 202.8°C
Dendësia: 1.53 g/cm³
Klasifikimi: FODMAP
I tretshëm në: ujë, etanol

komponimet bioaktive Nxjerrja Ushqimi nano farmaceutike fitokimikatet intensifikimi i procesit nxjerrja me tretës Sonokimia UIP2000hdT UIP4000hdT ultratinguj nxjerrja me ultratinguj nxjerrës me ultratinguj UP400 St