Cristalização da lactose

A cristalização da lactose é uma prática industrial para separar a lactose das soluções de soro de leite por meio de cristalização controlada. A lactose, um dos principais componentes do leite e do soro de leite, é usada em alimentos, laticínios e produtos farmacêuticos. A indústria de laticínios produz grandes quantidades de lactose, mas uma parte significativa dela não foi recuperada do processo e é desperdiçada. O desperdício de lactose é uma perda econômica e representa uma ameaça ao meio ambiente. Para recuperar esse subproduto da indústria de queijos derivado do soro de leite, a cristalização por resfriamento em escala industrial maciça é uma prática da moda. No entanto, o processo de cristalização está longe de ser otimizado.

A qualidade e o rendimento do produto são altamente dependentes do tamanho das partículas e o processo de cristalização da lactose é complicado pela variabilidade sazonal na qualidade do leite, pela presença de impurezas minerais e pela cinética de crescimento lento dos cristais - que historicamente exigem longos tempos de lote. A maioria dos processos industriais de cristalização da lactose produz cristais relativamente pequenos, resultando na separação a jusante de baixa eficiência e baixa taxa de recuperação.

O processo de cristalização da lactose requer a identificação de mecanismos que influenciam o resultado:

• Nucleação (e Nucleação Secundária)
• Crescimento
• Lubrificação
• Aglomeração
• Quebra
• Química do Polimorfismo

Obter a compreensão básica do processo é o primeiro passo para otimizar o processo de cristalização da lactose. Etapas importantes, como a medição da curva de solubilidade e o estudo da largura da zona metaestável, fornecem uma compreensão fundamental da termodinâmica da cristalização.

Uma caixa de ferramentas abrangente de engenharia de partículas inclui um reator que imita as condições em escalas maiores, bem como ferramentas baseadas em sonda que são inseridas diretamente no processo para fornecer compreensão imediata e em tempo real do impacto dos parâmetros do processo no processo de cristalização da lactose.

Os parâmetros do processo e os mecanismos de partículas são registrados e monitorados automaticamente e podem ser vinculados a um resultado de análise de tamanho de partícula off-line. O software une todas essas informações perfeitamente, permitindo que os cientistas se concentrem exclusivamente no uso de dados de alta qualidade para tomar excelentes decisões baseadas em evidências.

• O EasyViewer é uma ferramenta de imagem baseada em sonda com análise de imagem e captura imagens de alta resolução e calcula as distribuições de tamanho de cristais, partículas e gotículas conforme elas existem naturalmente no processo.
• Trilha de partículasrastreia in situ a mudança no tamanho e nas contagens dos cristais. Ao entender as mudanças nas partículas em tempo real, os cientistas podem detectar rapidamente os mecanismos de cristalização desejados e indesejados, garantir a consistência lote a lote e otimizar o rendimento a jusante e a qualidade do produto.
• Os reatores químicos automatizados substituem os tradicionais frascos de fundo redondo e os reatores de laboratório encamisados. Essas ferramentas fornecem controle preciso e automatizado de uma ampla gama de condições de processo e registram parâmetros para análise, experimentos repetidos e requisitos regulatórios.

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