Ultrasonik laktoza kristallanishi
Ko'pgina sut jarayonlarida katta hajmdagi zardob (sut o'tkazuvchanligi deb ham ataladi) qo'shimcha mahsulot sifatida hosil bo'ladi. Bu oqava suv laktozaga boy, ammo uni yo'q qilish qimmat va ekologik jihatdan og'ir. Laktozani qayta tiklash uchun ultratovushni qo'llash orqali chiqindilar hajmini sezilarli darajada kamaytirish, muammoli oqava suvni qimmatli manbaga aylantirish mumkin. Ultrasonikatsiya tez va samarali kristallanishni osonlashtiradi, tijorat maqsadlarida foydalanish uchun mos keladigan yuqori miqdordagi bir xil laktoza kristallarini beradi.
Laktoza ishlab chiqarish
Laktoza laktozaning konsentrlangan eritmasidan (zardobdan olinadi) ishlab chiqariladi. Konsentrlangan laktoza eritmasi kristallarni cho'ktirish uchun past haroratgacha sovutilishi kerak. Cho'ktirish bosqichidan so'ng, laktoza kristallari santrifüj orqali ajratiladi. Shundan so'ng, kristallar kukunga quritiladi.
Laktoza kristallanish bosqichlari:
- konsentratsiya
- yadrolanish
- Kristal o'sishi
- O'rim-yig'im / yuvish
Sonication orqali yaxshilangan laktoza kristallanishi
Ultratovush kristallanish va yog'ingarchilik jarayonlariga (sono-kristallanish) ijobiy ta'siri bilan mashhur. Sonikatsiya laktoza kristallarining shakllanishi va o'sishini ham yaxshilaydi.
Laktozaning sono-kristallanishi minimal vaqt ichida laktoza kristallarining maksimal hosildorligini olishga yordam beradi.
Yaxshi kristall o'sishi laktoza (ekstraktsiya)ni samarali yig'ish va yuvishni ta'minlash uchun muhim ahamiyatga ega. & tozalash). Sonikatsiya laktozaning supersaturatsiyasini keltirib chiqaradi va laktoza kristallarining asosiy yadrolanishini boshlaydi. Bundan tashqari, doimiy sonikatsiya ikkilamchi yadro hosil bo'lishiga yordam beradi, bu kichik kristal o'lchamdagi taqsimotni (CSD) ta'minlaydi.

Ultrasonik laktoza kristallanishi: turli sharoitlarda kristallangan laktoza: ultratovushli energiya kiritish, qo'shilgan karragenan yoki zardob (WPC) laktoza kristall hajmiga ta'sir qiladi.
o'rganish va rasm: © Sanchez-Garcia va boshqalar, 2018.
Ultratovushning afzalliklari:
- maksimal rentabellik
- juda qisqa jarayon vaqti
- yagona kristal o'lchami
- boshqariladigan kristal o'lchami
- yagona kristall shakli
Chiqindilarni oqava suvdan laktozagacha
Ko'p miqdorda sut ishlab chiqarish tufayli, zardob ko'pincha chiqindi oqava suv sifatida ishlov beriladigan yon mahsulotdir. Suyuq zardobni utilizatsiya qilish uning yuqori biologik kislorodga bo'lgan talabi (BOD) va suv miqdori tufayli ko'p xarajat talab qiladi. Laktoza zardobdan olinganda, chiqindi mahsulot laktoza kukunini ishlab chiqarish uchun qayta ishlashdan keyingi bosqichda ishlatiladi. Laktozaning tiklanishi zardobning BODni 80% dan ko'proq kamaytiradi, bu esa qo'shimcha mahsulotni foydali va atrof-muhitga nisbatan xavfsizroq qiladi. Ultratovush yordamida kristallanish jarayoni kristall o'sishi, hosildorligi va sifatini yaxshilaydi.
Laktoza oziq-ovqat va farmatsevtika sanoatida, laktitol ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida yoki biologik parchalanadigan poliesterlarni mikrobial ishlab chiqarish uchun asosiy material sifatida keng qo'llaniladi.
ultratovush uskunalari
Hielscher Ultrasonics sizga sonokristalizatsiya jarayonlari uchun ultratovush uskunasini taklif qiladi – ommaviy sonikatsiya uchun yoki ultratovushli reaktorda inline ishlov berish uchun. Bizning barcha ultratovush qurilmalarimiz uzluksiz ishlash uchun mo'ljallangan (24 soat / 7d / 365d) uskunalardan maksimal darajada foydalanishni ta'minlaydi. Bir birlik uchun 0,5 kVt dan 16 kVtgacha bo'lgan sanoat ultratovush qurilmalari yirik zardobli suspenziyalarni tijorat asosida qayta ishlash uchun javob beradi.
Oziq-ovqat darajasidagi laktozani qayta ishlash
Hielscher ultratovush tizimlari sanitariya armatura bilan mavjud. Ultrasonik sonotrodlar (zondlar / shoxlar) va reaktorlar oson tozalash uchun oddiy geometriyaga ega. Ultrasonik kavitatsiya joyida tozalovchi (CIP) sifatida ishlaydi. Bizning sonotrodlarimiz va reaktorlarimiz avtoklavlanadi.
Kichkina maydonga ega bo'lganligi sababli, Hielscher sonikatorlari sizning mavjud ob'ektingizga osongina birlashtirilishi yoki retro-o'rnatilishi mumkin.
Qo'shimcha ma'lumot olish uchun bugun biz bilan bog'laning! Hielscher Ultrasonics ultratovushli sut mahsulotlari va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash uchun turli xil standartlashtirilgan va moslashtirilgan echimlarni taklif etadi!
[/ikki_uchdan]
Sonokristallanish haqida
Quvvatli ultratovush kristallanish jarayonlarini qo'zg'atish va yaxshilash uchun qo'llanilsa, u sonokristalizatsiya deb nomlanadi. Sonokristalizatsiya qo'llanilishiga asoslangan “materialdagi fizik-kimyoviy o'zgarishlarni keltirib chiqaradigan akustik to'lqinlar. Quvvatli ultratovushning ba'zi keng tarqalgan ilovalari kimyoviy reaktsiyalarni (sonokimyo) qo'zg'atish va kristallanishni (sonokristallanish) rag'batlantirish uchun foydalanishni o'z ichiga oladi. Ushbu texnikalar bir qancha sohalarning, jumladan farmatsevtika, kimyo va oziq-ovqat sanoatining e'tiborini tortdi, ular taqdim etgan afzalliklarni hisobga olgan holda. Ultratovush texnikasi iqtisodiy jihatdan foydali va sanoatda foydalanish uchun nisbatan oson. Bu usullar ishlab chiqarishning takrorlanuvchanligini va hosildorligini oshirish uchun ishlatilishi mumkin; ular issiqliksiz va ekologik toza”. [Martini 2013, 4]
Yadrolanish va kristall o'sishi
Kristallanish hosil bo'lish jarayoni sifatida aniqlanadi, bu erda qattiq kristallar haddan tashqari to'yingan eritma, eritma yoki gazdan cho'kadi.
Kristallanish jarayoni ikki asosiy bosqichdan iborat: yadrolanish va kristall o'sishi.
Yadrolanish jarayonida eritmadagi erigan molekulalar klasterlar hosil qila boshlaydi, ular ish sharoitida barqaror bo'lishi uchun etarlicha katta bo'lishi kerak. Bunday barqaror klaster yadro hosil qiladi. Barqaror yadro hosil qilish uchun kritik o'lchamga erishgandan so'ng, kristall o'sish bosqichi boshlanadi.
Kristal o'sishi bosqichida hosil bo'lgan yadrolar ko'proq molekulalar klaster bilan bog'langanligi sababli kattalashadi. O'sish jarayoni to'yinganlik darajasiga va boshqa parametrlarga, masalan, bir xil aralashtirish, harorat va boshqalarga bog'liq.
Klassik kristallanish nazariyasi termodinamik kontseptsiyaga asoslanadi, agar izolyatsiya qilingan tizim uning entropiyasi o'zgarmas bo'lsa, mutlaqo barqaror bo'ladi.
Laktoza haqida faktlar
Laktoza (sut shakari) glyukoza va galaktozadan b (1→4) glikozid aloqasi bilan bog'langan disaxariddir.
Xiral uglerod mavjudligi sababli, laktoza quyidagi 2 izomer turi shaklida paydo bo'lishi mumkin: a- yoki b-laktoza. Laktoza ko'pincha gidratlangan a-laktoza monohidrat kristali sifatida topiladi. Boshqa polimorf, suvsiz b-laktoza kamroq tarqalgan va u 93,5 ° C dan yuqori haroratda kristallanadi. a- va b-anomerlar juda boshqacha xususiyatlarga ega. Polimorflarni o'ziga xos aylanish (a- va b-laktoza uchun mos ravishda +89 ° C va +35 ° C) va eruvchanligi (a- va b-laktoza uchun 70 va 500 g / L (20 ° C da)) bilan ajratish mumkin. , mos ravishda). [McSweeney va boshqalar. 2009]
U sutning asosiy uglevodidir va og'irligi 2-8% kontsentratsiyalarda mavjud. Laktoza ta'msiz va past shirinlikka ega. Laktoza kamaytiruvchi shakar vazifasini bajaradi va Maillard va Stecker reaktsiyalarini rag'batlantiradi. Shunday qilib, laktoza non mahsulotlari, xamir ovqatlar va qandolatchilik kabi oziq-ovqat mahsulotlarining rangi va ta'mini yaxshilash uchun ishlatiladi.
Laktoza keng qo'llaniladigan oziq-ovqat qo'shimchasi bo'lib, oziq-ovqat va farmatsevtika mahsulotlarida tashuvchi, to'ldiruvchi, stabilizator va tabletkalarni suyultiruvchi sifatida ishlaydi.
a-laktoza eng sof shakl bo'lib, farmatsevtika mahsulotlari uchun ishlatiladi.
Laktoza ta'm, xushbo'ylik va qizarish reaktsiyalarida muhim tarkibiy qismdir.
Formula: C12H22O11
IUPAC identifikatori: b-D-galaktopiranosil-(1→4)-D-glyukoza
Molyar massasi: 342,3 g/mol
Erish nuqtasi: 202,8 ° S
Zichlik: 1,53 g/sm3
Tasnifi: FODMAP
Eriydi: suv, etanol
Adabiyot / Adabiyotlar
- Deora, N.S.; Misra, N.N.; Deswal, A.; Mishra, H.N.; Cullen, P.J.; Tiwari, B.K. (2013): Ultrasound for Improved Crystallisation in Food Processing. Food Engineering Reviews 5/1, 2013. 36-44.
- Dincer, T.D.; Zisu, B.; Vallet, C.G.M.R.; Jayasena, V.; Palmer, M.; Weeks, M. (2014): Sonocrystallisation of lactose in an aqueous system. International Dairy Journal 35. 2014. 43-48.
- Zettl, M., Kreimer, M., Aigner, I., Mannschott, T., van der Wel, P., Khinast, J., Krumme, M. (2020): Runtime Maximization of Continuous Precipitation in an Ultrasonic Process Chamber. Organic Process Research & Development, 24(4), 2020. 508–519.
- Kougoulos E, Marziano I, Miller PR. (2010): Lactose particle engineering: influence of ultrasound and anti-solvent on crystal habit and particle size. J Cryst Growth 312(23):3509–20.
- Yanira I. Sánchez-García, Karen S. García-Vega, Martha Y. Leal-Ramos, Ivan Salmeron, Néstor Gutiérrez-Méndez (2018): Ultrasound-assisted crystallization of lactose in the presence of whey proteins and κ-carrageenan. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 42, 2018. 714-722.
- Patel, S.R.; Murthy, Z.V.P. (2011): Effect of process parameters on crystal size and morphology of lactose in ultrasound-assisted crystallization. Crystal Research Technology 46/3. 2011. 243-248.