Кристалізація ультразвукової лактози

У багатьох молочних процесах сироватка (молоко проникає) відбувається у великих обсягах як побічний продукт. Сироватка має високу вміст лактози і повинна бути утилізована, що є дорогим та впливає на навколишнє середовище.
Відновлюючи лактозу за допомогою ультразвуку, сироватковий потік може бути суттєво зменшено, тоді як відновлена лактоза є товарним продуктом.
Ультразвукова реакція сприяє швидкій та ефективній кристалізації, що призводить до високої врожайності однорідних кристалів лактози.

Виробництво лактози

Лактоза виготовляється з концентрованого розчину лактози (отриманої з сироватки). Концентрована суспензія лактози повинна бути охолоджена до низької температури, щоб осадити кристали. Після етапу осадження кристали лактози відокремлюють шляхом центрифугування. Потім кристали сушать до порошку.
Кроки кристалізації лактози:

Концентрація
зародження
зростання кристала
Збирання / миття

Покращена кристалізація лактози за допомогою акушерства

Ультразвук добре відомий своїм позитивним впливом на процеси кристалізації та осадження (сонокристалізація). Анікуляція покращує утворення та зростання кристалів лактози.
Сонокристалізація лактози допомагає отримати максимальний вихід кристалів лактози за мінімальний час.
Хороший ріст кристалів є суттєвим, щоб забезпечити ефективне збирання та промивання лактози (екстракція & очищення) Усунення викликає пересичення лактози та ініціює первинне зародження кристалів лактози. Крім того, безперервна ультразвукова обробка сприяє вторинній зародку, що забезпечує зменшення розміру кристалів (CSD).

Ультразвуково кристалізована лактоза: ультразвукова кристалізація лактози може залежати від додавання каррагіана або сироватки (WPC).

Ультразвукова кристалізація лактози: лактоза кристалізується в різних умовах: вхід ультразвукової енергії, доданий каррагінан або сироватка (WPC) впливає на розмір кристала лактози
дослідження та зображення: ©Санчес-Гарсія та ін., 2018.

Переваги ультразвукового дослідження:

максимальна врожайність
дуже короткий процес часу
рівномірний розмір кристала
контрольований розмір кристала
однакова кришталева форма

Від відпрацьованих стічних вод до лактози

Завдяки великому молочному виробництву, сироватка часто є побічним продуктом, що розглядається як відпрацьоване відходи. Утилізація рідкої сироватки вимагає великих витрат завдяки високому біологічному попиту на кисню (BOD) та вмісту води. Коли лактоза виділяється з сироватки, відпрацьований продукт використовується на стадії після обробки для отримання порошку лактози. Зняття лактози знижує BOD сироватки більш ніж на 80%, що робить побічний продукт корисним та більш екологічним. Процес кристалізації за допомогою ультразвукового методу покращує ріст кристалів, продуктивність і якість.
Лактоза широко використовується як інгредієнт у харчовій та фармацевтичній промисловості, як сировина для виробництва лактитолу або в якості основного матеріалу для виробництва мікроорганізмів біологічно розкладеного поліефіру.

Ультразвукове обладнання

Hielscher Ultrasonics пропонує вам ультразвукове обладнання для процесів синцікристалізації – або для паркової обробки ультразвуком, або для внутрішньої обробки ультразвукового реактора. Всі наші ультразвукові пристрої призначені для безперервного роботи (24hrs / 7d / 365d), що забезпечує максимальне використання обладнання. Промислові ультразвукові пристрої від 0,5кВт до 16кВт на одиницю придатні для комерційної обробки великих сироваткових суспензій.

Продовольча обробка

Ультразвукові системи Hielscher доступні з сантехнікою. Ультразвукові сонотроди (зонди / роги) та реактори мають просту геометрію для легкої чистки. Кавiтацiя ультразвуку працює як економна (CIP). Наші сонородами та реакторами є автоклавними.
Завдяки невеликій відстані, ультразвукові системи Хілера можуть бути легко інтегровані або повторно встановлені у ваш існуючий об'єкт.
Зверніться до нас сьогодні, щоб отримати більше інформації! Hielscher Ultrasonics пропонує різні стандартизовані, а також індивідуальні рішення для ультразвукового молочного та харчового процесів!

Ультразвук є надійною технікою для приготування дрібних харчових емульсій (натисніть, щоб збільшити!)

Ультразвуковий проточний реактор на UIP1000hdT

Кристалізація лактози за допомогою ультразвуку

Молекула лактози

Література / Довідники

Деора, Н.С.; Місра Н.Н.; Десвал, А.; Мішра Г.Н.; Каллен, П.Дж.; Тіварі, Б.К. (2013): Ультразвук для поліпшення кристалізації в харчовій промисловості. Огляди харчової інженерії 5/1, 2013. 36-44.
Дінсер, Т.Д.; Зісу, Б.; Валле, К.Г.M.Р.; Джаясена В.; Палмер, М.; Тижні, М. (2014): Сонокристалізація лактози у в'якій системі. Міжнародний молочний журнал 35. 2014. 43-48.
Кугулос Е, Марціано I, Міллер PR. (2010): Інженерія частинок лактози: вплив ультразвуку та анти розчинника на кристалічну звичку та розмір частинок. J Cryst Зростання 312(23):3509-20.
Мартіні, Сільвана (2013): сонокрісталізація жирів. Springer Briefs у сфері харчування, здоров'я та харчування. 2013 рік
Яніра І. Санчес-Гарсія, Карен С. Гарсія-Вега, Марта Ю. Ліал-Рамос, Іван Салмерон, Нестор Гутьєррес-Гендес (2018): Ультразвукова кристалізація лактози при наявності сироваткових білків і κ-каррагенану. Ультразвукова сонохімія, том 42, 2018. 714-722.
McSweeney, PLH; Fox PF (2009): Розширена молочна хімія. Т. 3. Лактоза, вода, солі та вітаміни. Нью-Йорк: Springer Science + Бізнес-Медіа. 759р.
Патель, СР; Мурті, З.В.П. (2011): Вплив параметрів процесу на розмір кристала та морфологію лактози при кристалізації за допомогою ультразвуку. Технологія Crystal Research 46/3. 243-248.
Вонг, СІ; Hartel, RW (2014): Кристалізація при переробці лактози – Огляд. Журнал Food Science 79/3, 2014. 257-272.

Пов'язані теми

Про сонокристалізацію

Коли застосовують ультразвукове енергетичне втручання для індукції та поліпшення процесів кристалізації, воно називається сонокрісталізацією. Сонокристалізація заснована на застосуванні “акустичні хвилі для індукування фізико-хімічних змін матеріалу. Деякі спільні застосування ультразвукового ультразвукового дослідження включають його застосування для індукування хімічних реакцій (сонохімії) та сприяння кристалізації (сонокрісталізації). Ці методи привернули увагу ряду галузей, включаючи фармацевтичну, хімічну та харчову промисловість, з огляду на їх перевагу. Ультразвукові методи є економічно вигідними та відносно легко вписатися в промислові операції. Ці методи можуть бути використані для поліпшення як відтворюваності, так і прибутковості виробництва; вони нетермічні та екологічно чисті”. [Martini 2013, 4]

Нуклеація та зростання кристалів

Кристалізація визначається як процес формування, де тверді кристали осаджуються з перенасиченого розчину, розплаву або газу.
Процес кристалізації полягає в двох основних стадіях: нуклеації та росту кристалів.
Під час зародження розчинені молекули в розчині починають утворювати кластери, які повинні бути достатньо великими, щоб бути стабільними в робочих умовах. Такий стабільний кластер утворює ядро. Після досягнення критичного розміру, щоб сформувати стійке ядро, починається стадія росту кристалів.
У фазі росту кристалів утворюються ядра стають більшими, оскільки більше молекул обмежується кластером. Процес росту залежить від ступеня насичення та інших параметрів, таких як рівномірне змішування, температура тощо.
Класична теорія кристалізації базується на термодинамічній концепції про те, що ізольована система абсолютно стабільна, коли її ентропія незмінна.

Факти про лактозу

Лактоза (молочний цукор) - це дисахарид, збудований із глюкози та галактози, з'єднаних β (1 → 4) глікозидними зв'язками.
Через присутності хірального вуглецю лактоза може виникати у вигляді наступних 2 типів ізомерів: α- або β-лактози. Лактоза найчастіше зустрічається як гідратований кристал моногідрату α-лактози. Інший поліморф, безводний β-лактоза, менш поширений і кристалізується вище 93,5 ° С. Α- та β-аномери мають дуже різні властивості. Поліморфи можна відрізнити за допомогою спеціального обертання (+ 89 ° С та + 35 ° С для α- і β-лактози відповідно) та розчинність (70 та 500 г / л (при 20 ° С) для α- і β-лактози , відповідно). [McSweeney et al. 2009]
Це основний вуглеводний молоко і знаходиться в концентраціях 2-8% мас. Лактоза неприємна і має слабку солодкість. Лактоза діє як редукуючий цукор і сприяє реакціям Майляра та Стеккера. Таким чином, лактоза використовується для покращення кольору та смаку продуктів харчування, таких як хлібобулочні вироби, випічка та кондитерські вироби.
Лактоза - це широко використовувана харчова добавка, яка функціонує як носій, наповнювач, стабілізатор та розчинник для таблеток у харчовій та фармацевтичній продукції.
α-лактоза є чистою формою, яка використовується для фармацевтичних продуктів.
Лактоза є важливим інгредієнтом, коли справа доходить до смаку, аромату та реакцій бурування.
Формула: С₁₂H₂₂О.₁₁
IUPAC ID: β-D-галактопіранозил- (1 → 4) -D-глюкоза
Молярна маса: 342,3 г / моль
Точка плавлення: 202,8 ° С
Щільність: 1,53 г / см³
Класифікація: FODMAP
Розчинний у: воді, етанолі

Видобуток Їжа нано фарма Фітохімічних Поліфеноли інтенсифікація процесу Аніксія Сонохімія UIP2000hdT UIP4000hdT ультразвук Ультразвукова екстракція ультразвуковий екстрактор UP400St