Ултразвучна кристализација лактозе
- У многим млечним процесима, сурутка (млечни пермеат) се јавља у великим количинама као нуспроизвод. Сурутка има висок садржај лактозе и мора се одложити, што је скупо и има утицај на животну средину.
- Рекуперацијом лактозе ултразвуком, ефлуент сурутке се може драстично смањити, док је опорабљена лактоза производ који се може продати.
- Ултразвучна обрада промовише брзу и ефикасну кристализацију која резултира високим приносом уједначених кристала лактозе.
Лацтосе Мануфацтуре
Лактоза се производи из концентрованог раствора лактозе (добијеног из сурутке). Концентрована каша лактозе мора да се охлади на ниску температуру да би се исталожили кристали. Након корака преципитације, кристали лактозе се одвајају центрифугирањем. Након тога, кристали се осуше у прах.
Кораци кристализације лактозе:
- концентрација
- нуклеација
- Раст кристала
- Берба/прање
Побољшана кристализација лактозе ултразвуком
Ултразвук је познат по свом позитивном утицају на процесе кристализације и таложења (сонокристализација). Соникација такође побољшава формирање и раст кристала лактозе.
Соно-кристализација лактозе помаже да се добије максимални принос кристала лактозе за минимално време.
Добар раст кристала је значајан да би се обезбедило ефикасно сакупљање и прање лактозе (екстракција & пречишћавање). Соникација изазива презасићење лактозе и покреће примарну нуклеацију кристала лактозе. Штавише, континуирана соникација доприноси секундарној нуклеацији, која обезбеђује расподелу малих кристала (ЦСД).

Ултразвучна кристализација лактозе: Лактоза кристализована под различитим условима: ултразвучни унос енергије, додатак карагенана или сурутке (ВПЦ) утиче на величину кристала лактозе
студија и слика: ©Санцхез-Гарциа ет ал., 2018.
Предности ултразвука:
- максимални принос
- веома кратко време процеса
- уједначена величина кристала
- контролисана величина кристала
- уједначен облик кристала
Од отпадних вода до лактозе
Због велике производње млека, сурутка је често нуспроизвод који се третира као отпадни ефлуент. Одлагање течне сурутке је скупо због високе биолошке потребе за кисеоником (БПК) и садржаја воде. Када се лактоза добије из сурутке, отпадни производ се користи у кораку накнадне обраде за производњу лактозе у праху. Опоравак лактозе смањује БПК сурутке за више од 80%, чинећи нуспроизвод корисним и еколошки прихватљивијим. Процес кристализације уз помоћ ултразвука побољшава раст кристала, принос и квалитет.
Лактоза се широко користи као састојак у прехрамбеној и фармацеутској индустрији, као сировина за производњу лактитола или као основни материјал за микробну производњу биоразградивих полиестера.
Ултрасониц Екуипмент
Хиелсцхер Ултрасоницс вам нуди ултразвучну опрему за процесе сонокристализације – било за серијску соникацију или за инлине обраду у ултразвучном реактору. Сви наши ултразвучни уређаји су дизајнирани да раде непрекидно (24 сата/7д/365д) обезбеђујући максимално коришћење опреме. Индустријски ултразвучни уређаји од 0,5кВ до 16кВ по јединици су погодни за комерцијалну обраду великих суспензија сурутке.
Прерада за храну
Хиелсцхер ултразвучни системи су доступни са санитарним елементима. Ултразвучне сонотроде (сонде/рогови) и реактори имају једноставну геометрију за лако чишћење. Ултразвучна кавитација ради као чистач на месту (ЦИП). Наше сонотроде и реактори се могу аутоклавирати.
Због малог отиска, Хиелсцхер-ови ултразвучни системи могу се лако интегрисати или накнадно уградити у ваш постојећи објекат.
Контактирајте нас данас да бисте добили више информација! Хиелсцхер Ултрасоницс нуди различита стандардизована, као и прилагођена решења за ултразвучне млечне и прехрамбене процесе!
Литература/Референце
- Деора, НС; Мисра, НН; Десвал, А.; Мисхра, ХН; Цуллен, ПЈ; Тивари, БК (2013): Ултразвук за побољшану кристализацију у преради хране. Прегледи прехрамбеног инжењерства 5/1, 2013. 36-44.
- Динцер, ТД; Зису, Б.; Валлет, ЦГМР; Јаиасена, В.; Палмер, М.; Веекс, М. (2014): Сонокристализација лактозе у воденом систему. Интернатионал Даири Јоурнал 35. 2014. 43-48.
- Коугоулос Е, Марзиано И, Миллер ПР. (2010): Инжењеринг честица лактозе: утицај ултразвука и анти-растварача на навику кристала и величину честица. Ј Црист Гровтх 312(23):3509–20.
- Мартини, Силвана (2013): Сонокристализација масти. Спрингер гаћице о храни, здрављу и исхрани. 2013.
- Јанира И. Санчез-Гарсија, Карен С. Гарсија-Вега, Марта И. Леал-Рамос, Иван Салмерон, Нестор Гутијерез-Мендес (2018): Ултразвуком потпомогнута кристализација лактозе у присуству протеина сурутке и κ-карагенана. Ултрасоницс Соноцхемистри, том 42, 2018. 714-722.
- МцСвеенеи, ПЛХ; Фок ПФ (2009): Адванцед Даири Цхемистри. Вол. 3. Лактоза, вода, соли и витамини. Њујорк: Спрингер Сциенце + Бусинесс Медиа. 759п.
- Пател, СР; Муртхи, ЗВП (2011): Утицај параметара процеса на величину кристала и морфологију лактозе у кристализацији потпомогнутој ултразвуком. Цристал Ресеарцх Тецхнологи 46/3. 2011. 243-248.
- Вонг, СИ; Хартел, РВ (2014): Кристализација у рафинацији лактозе – Преглед. Јоурнал оф Фоод Сциенце 79/3, 2014. 257-272.
О сонокристализацији
Када се ултразвук снаге примењује да изазове и побољша процесе кристализације, то је познато као сонокристализација. Сонокристализација се заснива на примени од “акустичких таласа да изазову физичко-хемијске промене у материјалу. Неке уобичајене примене снажног ултразвука укључују његову употребу за изазивање хемијских реакција (сонохемија) и за промовисање кристализације (сонокристализација). Ове технике су привукле пажњу неколико индустрија укључујући фармацеутску, хемијску и прехрамбену индустрију с обзиром на предност коју нуде. Технике ултразвука су економски исплативе и релативно их је лако уградити у индустријски рад. Ове технике се могу користити за побољшање и поновљивости и приноса производње; нису термички и еколошки чисти”. [Мартини 2013, 4]
Нуклеација и раст кристала
Кристализација се одређује као процес формирања, где се чврсти кристали таложе из презасићеног раствора, растопа или гаса.
Процес кристализације се састоји од две главне фазе: нуклеације и раста кристала.
Током нуклеације, растворени молекули у раствору почињу да формирају кластере, који морају бити довољно велики да би били стабилни у радним условима. Такав стабилан кластер формира језгро. Након достизања критичне величине за формирање стабилног језгра, почиње фаза раста кристала.
У фази раста кристала, формирана језгра постају већа јер је више молекула везано за кластер. Процес раста зависи од степена засићења и других параметара као што су равномерно мешање, температура итд.
Класична теорија кристализације заснива се на термодинамичкој концепцији да је изоловани систем апсолутно стабилан када је његова ентропија непроменљива.
Чињенице о лактози
Лактоза (млечни шећер) је дисахарид изграђен од глукозе и галактозе повезаних β(1→4) гликозидном везом.
Због присуства хиралног угљеника, лактоза се може појавити у облику следећа 2 типа изомера: α- или β-лактоза. Лактоза се најчешће налази као хидратисани кристал α-лактозе монохидрата. Други полиморф, безводна β-лактоза, је ређи и кристалише изнад 93,5°Ц. α- и β-аномери имају веома различита својства. Полиморфи се могу разликовати по специфичној ротацији (+89°Ц и +35°Ц за α- и β-лактозу, респективно) и растворљивости (70 и 500 г/Л (на 20°Ц) за α- и β-лактозу , редом). [МцСвеенеи ет ал. 2009]
То је главни угљени хидрат млека и налази се у концентрацијама од 2-8 теж.%. Лактоза је без укуса и има малу слаткоћу. Лактоза делује као редукциони шећер и подстиче Маиллард и Стецкер реакције. Тако се лактоза користи за побољшање боје и укуса прехрамбених производа као што су пекарски производи, пецива и кондиторски производи.
Лактоза је широко коришћени адитив за храну који функционише као носач, пунило, стабилизатор и разблаживач таблета у прехрамбеним и фармацеутским производима.
α-лактоза је најчистији облик, који се користи за фармацеутске производе.
Лактоза је важан састојак када су у питању укус, арома и реакције тамњења.
Формула: Ц12Х22О11
ИУПАЦ ИД: β-Д-галактопиранозил-(1→4)-Д-глукоза
Моларна маса: 342,3 г/мол
Тачка топљења: 202,8°Ц
Густина: 1,53 г/цм3
Класификација: ФОДМАП
Растворљив у: води, етанолу
биоактивна једињења Екстракција Храна нано пхарма фитокемикалије интензивирање процеса екстракција растварача Соноцхемистри УИП2000хдТ УИП4000хдТ ултрасоницатион ултразвучна екстракција ултразвучни екстрактор УП400Ст