乳糖の結晶化

乳糖の結晶化は、制御された結晶化によって乳糖をホエイ溶液から分離する産業慣行です。牛乳とホエイの主成分である乳糖は、食品、乳製品、医薬品に使用されています。酪農産業では乳糖が大量に生産されていますが、そのかなりの部分はプロセスから回収されておらず、無駄になっています。乳糖の無駄は経済的損失であり、環境に脅威をもたらします。乳清に由来するチーズ産業の副産物を回収するには、大規模な工業規模の冷却結晶化が流行しています。しかし、結晶化プロセスは最適化されていない。

製品の品質と収率は粒子サイズに大きく依存し、乳糖結晶化プロセスは、牛乳品質の季節変動、ミネラル不純物の存在、結晶成長速度の遅さによって複雑になり、歴史的に長いバッチ時間を必要とします。工業用乳糖結晶化プロセスの大部分は比較的小さな結晶を生成するため、下流の分離では効率が低く、回収率が低くなります。

乳糖結晶化プロセスでは、結果に影響を与えるメカニズムを特定する必要があります。

• 核形成 (および二次核形成)
• 生長
• オイルアウト
• 集積
• 破損
• 多型化学

基本的なプロセスを理解することは、乳糖結晶化プロセスを最適化するための最初のステップです。溶解度曲線測定や準安定ゾーン幅の研究などの重要なステップは、結晶化熱力学の基本的な理解を提供します。

包括的な粒子工学ツールボックスには、より大規模な条件を模倣する反応器と、プロセスに直接挿入して、ラクトース結晶化プロセスに対するプロセスパラメータの影響を即時かつリアルタイムで理解できるプローブベースのツールが含まれています。

プロセスパラメータと粒子メカニズムは自動的に記録および監視され、オフラインの粒度分析結果にリンクできます。ソフトウェアはこれらすべての情報をシームレスに結び付け、科学者が高品質のデータを使用して証拠に基づいた優れた意思決定を行うことに専念できるようにします。

• EasyViewer は、画像解析機能を備えたプローブベースのイメージングツールで、高解像度の画像をキャプチャし、プロセス中に自然に存在する結晶、粒子、液滴のサイズ分布を計算します。
• パーティクルトラック 結晶サイズとカウントの変化をその場で追跡します。粒子の変化をリアルタイムで理解することで、科学者は望ましい結晶化メカニズムと望ましくない結晶化メカニズムを迅速に検出し、バッチ間の一貫性を確保し、下流のスループットと製品品質を最適化できます。
• 自動 化学反応器 は、従来の丸底フラスコやジャケット付きラボ用反応器に取って代わります。これらのツールは、拡張されたプロセス条件を正確かつ自動化された制御を提供し、分析、繰り返し実験、規制要件のためのパラメータを記録します。

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