Cristallizzazione del lattosio

La cristallizzazione del lattosio è una pratica industriale per separare il lattosio dalle soluzioni di siero di latte mediante cristallizzazione controllata. Il lattosio, un componente importante del latte e del siero di latte, è utilizzato nei prodotti alimentari, lattiero-caseari e farmaceutici. L'industria lattiero-casearia produce grandi quantità di lattosio, ma una parte significativa di esso non è stata recuperata dal processo e viene sprecata. Lo spreco di lattosio è una perdita economica e rappresenta una minaccia per l'ambiente. Per recuperare questo sottoprodotto dell'industria casearia derivato dal siero di latte, la cristallizzazione a freddo su scala industriale è una pratica di tendenza. Tuttavia, il processo di cristallizzazione è tutt'altro che ottimizzato.

La qualità e la resa del prodotto dipendono fortemente dalla dimensione delle particelle e il processo di cristallizzazione del lattosio è complicato dalla variabilità stagionale della qualità del latte, dalla presenza di impurità minerali e dalla lenta cinetica di crescita dei cristalli, che storicamente richiedono lunghi tempi di lotto. La maggior parte del processo di cristallizzazione industriale del lattosio produce cristalli relativamente piccoli, con conseguente separazione a valle di bassa efficienza e basso rapporto di recupero.

Il processo di cristallizzazione del lattosio richiede l'identificazione di meccanismi che influenzano l'esito:

• Nucleazione (e nucleazione secondaria)
• Crescita
• Oliare
• Agglomerazione
• Rottura
• Polimorfismo Chimica

Acquisire una comprensione di base del processo è il primo passo per ottimizzare il processo di cristallizzazione del lattosio. Passaggi importanti, come la misurazione della curva di solubilità e lo studio dell'ampiezza della zona meta-stabile, forniscono una comprensione fondamentale della termodinamica della cristallizzazione.

Una serie completa di strumenti per l'ingegneria delle particelle include un reattore che imita le condizioni su scale più grandi, nonché strumenti basati su sonde che vengono inseriti direttamente nel processo per fornire una comprensione immediata e in tempo reale dell'impatto dei parametri di processo sul processo di cristallizzazione del lattosio.

I parametri di processo e i meccanismi delle particelle vengono registrati e monitorati automaticamente e possono essere collegati a un risultato dell'analisi delle dimensioni delle particelle offline. Il software collega tutte queste informazioni senza soluzione di continuità, consentendo agli scienziati di concentrarsi esclusivamente sull'utilizzo di dati di alta qualità per prendere decisioni eccellenti basate sull'evidenza.

• EasyViewer è uno strumento di imaging basato su sonda con analisi delle immagini e acquisisce immagini ad alta risoluzione e calcola le distribuzioni dimensionali di cristalli, particelle e goccioline così come esistono naturalmente nel processo.
• Traccia delle particelle Tiene traccia in situ della variazione delle dimensioni dei cristalli e conta. Comprendendo le modifiche alle particelle in tempo reale, gli scienziati possono rilevare rapidamente i meccanismi di cristallizzazione desiderati e indesiderati, garantire la coerenza tra i lotti e ottimizzare la produttività a valle e la qualità del prodotto.
• I reattori chimici automatizzati sostituiscono i tradizionali palloni a fondo tondo e i reattori da laboratorio incamiciati. Questi strumenti forniscono un controllo preciso e automatizzato di una gamma estesa di condizioni di processo e registrano parametri per l'analisi, la ripetizione degli esperimenti e i requisiti normativi.

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