Cristalización de la lactosa

La cristalización de la lactosa es una práctica industrial para separar la lactosa de las soluciones de suero mediante cristalización controlada. La lactosa, uno de los principales componentes de la leche y el suero, se utiliza en productos alimentarios, lácteos y farmacéuticos. La industria láctea produce grandes cantidades de lactosa, pero una parte importante no se recupera del proceso y se desperdicia. El desperdicio de lactosa supone una pérdida económica y una amenaza para el medio ambiente. Para recuperar este subproducto de la industria quesera derivado del suero de la leche, está de moda la cristalización por enfriamiento masivo a escala industrial. Sin embargo, el proceso de cristalización dista mucho de estar optimizado.

La calidad y el rendimiento del producto dependen en gran medida del tamaño de las partículas, y el proceso de cristalización de la lactosa se complica por la variabilidad estacional de la calidad de la leche, la presencia de impurezas minerales y la lentitud de la cinética de crecimiento de los cristales, que históricamente requieren largos tiempos de procesamiento por lotes. La mayoría de los procesos industriales de cristalización de la lactosa producen cristales relativamente pequeños, lo que da lugar a una separación posterior de baja eficacia y baja tasa de recuperación.

El proceso de cristalización de la lactosa requiere identificar los mecanismos que influyen en el resultado:

• Nucleación (y nucleación secundaria)
• Crecimiento
• Engrase
• Aglomeración
• Rotura
• Química del polimorfismo

Obtener una comprensión básica del proceso es el primer paso para optimizar el proceso de cristalización de la lactosa. Pasos importantes, como la medición de la curva de solubilidad y el estudio de la anchura de la zona metaestable, proporcionan una comprensión fundamental de la termodinámica de la cristalización.

Una completa caja de herramientas de ingeniería de partículas incluye un reactor que imita las condiciones a mayor escala, así como, herramientas basadas en sondas que se insertan directamente en el proceso para proporcionar una comprensión inmediata y en tiempo real del impacto de los parámetros del proceso en el proceso de cristalización de la lactosa.

Los parámetros del proceso y los mecanismos de las partículas se registran y supervisan automáticamente y pueden vincularse a un resultado de análisis del tamaño de las partículas fuera de línea. El software enlaza toda esta información a la perfección, lo que permite a los científicos concentrarse exclusivamente en el uso de datos de alta calidad para tomar excelentes decisiones basadas en pruebas.

• EasyViewer es una herramienta de captura de imágenes basada en sondas con análisis de imágenes, y captura imágenes de alta resolución y calcula las distribuciones del tamaño de los cristales, las partículas y las gotas tal y como existen de forma natural en el proceso.
• ParticleTrack rastrea in situ el cambio en el tamaño de los cristales y los recuentos. Al comprender los cambios en las partículas en tiempo real, los científicos pueden detectar rápidamente los mecanismos de cristalización deseados y no deseados, garantizar la coherencia entre lotes y optimizar el rendimiento posterior y la calidad del producto.
• Los reactores químicos automatizados sustituyen a los tradicionales matraces de fondo redondo y reactores encamisados de laboratorio. Estas herramientas proporcionan un control preciso y automatizado de una gama ampliada de condiciones de proceso y registran los parámetros para el análisis, la repetición de experimentos y los requisitos normativos.

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