СКОРОСТЬ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЛАКТОЗЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНОГО САХАРА: LJHANN

Владимир Алексеевич Шохалов; Анна Ивановна Гнездилова; Вероника Николаевна   Шохалова

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2025.03.006

Авторы

Владимир Алексеевич Шохалов ФГБОУ ВО Вологодская государственная академия имени Н.В. Верещагина https://orcid.org/0009-0005-9276-4351
Анна Ивановна Гнездилова ФГБОУ ВО Вологодская государственная академия имени Н.В. Верещагина https://orcid.org/0000-0001-5484-8291
Вероника Николаевна Шохалова Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области» https://orcid.org/0009-0005-9276-4351

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.03.006

Ключевые слова:

молочный, лактоза,, меласса,, кристалл,, скорость кристаллизации,, пересыщение,, кристаллизат,, , межкристальный раствор

Аннотация

Из анализа литературы следует, что необходимо дальнейшее совершенствование кристаллизации лактозы, которая должна осуществляться с учетом теоретических обоснований. Одним из основных параметров, необходимых для разработки рационального режима охлаждения кристаллизата в производстве молочного сахара, является скорость кристаллизации. Поэтому целью работы явилось экспериментальное определение скорости кристаллизации лактозы в мелассе, полученной в условиях мембранной очистки исходного сырья. Объектом исследований явился модельный кристаллизат, полученный из мелассы и кристаллов молочного сахара. Исследования проводились в диапазоне температур t=10-80°С с интервалом 10 град. В ходе исследований через определенные промежутки времени: 1, 2 и 6 часов измерялись: массовая доля сухих веществ и лактозы, а также средний линейный размер кристаллов. Доброкачественность межкристального раствора составила Д_б=58–83%. По полученным данным о количестве выкристаллизовавшейся лактозы, площади поверхности кристаллов и интервале времени рассчитывалась скорость кристаллизации. Энергия активации процесса кристаллизации составила 59,387 кДж/моль. Установлено, что зависимость скорости кристаллизации от температуры носит экспоненциальный характер. Полученное значение энергии активации свидетельствует о том, что комплекс несахаров, присутствующих в мелассах, препятствует кристаллизации лактозы. Установленную закономерность необходимо учитывать при разработке режима охлаждения кристаллизата в производстве молочного сахара.

Библиографические ссылки

Информационное обеспечение наилучших доступных технологий пищевой промышленности / А.Г. Храмцов [и др.]. СПб: ГИОРД, 2019. 312 с.

Храмцов А.Г. ЛАКТОМИКА – наука о молоке. Модернизация наших представлений. // Молочная промышленность. 2011. №6. С.45-48.

Евдокимов И.А., Володин Д.Н., Золотарева М.С. Реальные мембранные технологии. // Молочная промышленность. 2010. №1.С. 49–50.

Евдокимов И.А., Володин Д.Н., Топалов В.К. (2011). Перспективы и особенности организации переработки сыворотки за рубежом и в России. // Переработка молока.2011.№8.С. 6–8.

Теоретические и практические аспекты процесса кристаллизации лактозы в производстве молочного сахара. / А.И.Гнездилова [и др.]. // Молочнохозяйственный вестник. 2023. № 2. С. 128-140.

Эволюция переработки молочной сыворотки: прошлое, настоящее, будущее (часть 1). / А.Г.Храмцов [и др.]. // Современная наука и инновации.2021.№2. С. 129–139.

The evolution of whey processing: past, present, future (part 2). / A.G. Khramtsov [and others]. // Modern Science and Innovations.2021. № 35(3). P. 126–139.

Храмцов А.Г. Феномен молочной сыворотки. СПб.: Профессия. 2011. 900с.

Гнездилова А.И. Технологические аспекты мелассообразования при кристаллизации лактозы. // Молочнохозяйственный вестник.2019.№ 4(36).С. 155-164.

Huppertz T., Gazi I. Lactose in dairy ingredients: Effect on processing and storage stability.// Journal Dairy Science. 2016.№ 99(8). P.6842–6851. doi.org/10.3168/jds.2015-10033.

Nijdam J., Ibach А., Eichhorn К., Kind M. An X-ray diffraction analysis of crystallised whey and whey-permeate powders. // Carbohydrate Research.2007.№342(16).P.2354–2364. doi.org/10.1016/j.carres.2007.08.001.

Wong S. Y., Hartel R. W. (2014). Crystallization in lactose refining. A review. // Journal Food Science.2014.№79(3). P. 257–272. doi.org/10.1111/1750-3841.12349.

Sánchez-García Yanira I., Gutiérrez-Méndez, Néstor, Orozco-Menab, Raúl E., Ramos-Sáncheza, Victor H., Leal-Ramos Martha Y. Individual and combined effect of pH and whey proteins on lactose crystallization. // Food Research International. 2019. № 116. P. 455-461. doi.org/10.1016/j.foodres.2018.08.061.

Сборник технологических инструкций по производству молочного сахара. М.: Минмясомол-пром, 1980.38 c.

Parimaladevi P., Srinivasan К. Influence of supersaturation level on the morphology of α-lactose monohydrate crystals. // International Dairy Journal. 2014.№39(2).P.301–311. doi.org/10.1016/j.idairyj.2014.08.007.

Способ получения пористых таблеток молочного сахара и устройство для его осуществления: пат. 2661200 Рос. Федерация № 2017146547; заявл. 27.12.2017; опубл. 16.07.2018, Бюл. № 20. 11 с.

Способ производства молочного сахара: пат. 2735304 Рос. Федерация № 2019139888; заявл. 05.12.2019; опубл. 29.10.2020, Бюл. № 31.6 с.

Способ получения молочного сахара с поточной кристаллизацией лактозы: пат. 2658441 Рос.Федерация № 2017146544;. заявл. 27.12.2017; опубл. 21.06.2018, Бюл. № 18. 8 с.

Способ производства молочного сахара:

пат. 2683868 Рос.Федерация № 2018142314, заявл. 30.11.2018; опубл. 02.04.2019, Бюл. № 10. 7 с.

Фольмер, М. Кинетика образования новой фазы. М.: Наука,1986.204с.

Храмцов А.Г. Молочный сахар. М.:ВО Агропромиздат, 1987. 223с.

Bhargava A., Jelen P. Lactose solubility and crystal growth as affected by mineral impurities.// Journal Food Science.1996.№ 61(1).P.180-184. doi.org/10.1111/j.1365-2621.1996.tb14754.

Шохалов В.А. . Разработка технологии консервированного молокосодержащего продукта с сахаром: дис. канд. техн. наук. Вологда, 2004.149 с.

Smykov I., Gnezdilova A., Vinogradova Y., Muzykantova A., Lyamina A. Cooling curve in production sweetened concentrated milk supplemented with whey: Influence on the size and microstructure of lactose crystals. // Journal Food Science and Technology International.2019.№ 25(6). P. 1-11. doi.org/10.1177/1082013219830494.

Полянский К.К., Шестов А.Г. Кристаллизация лактозы: физико-химические основы. Воронеж: Изд.ВГУ, 1995.185 с.

Гнездилова А.И. . Развитие научных основ кристаллизации лактозы и сахарозы в многокомпонентных водных растворах: автореф. дис. …д-ра. техн. наук. М., 2000.46 с.

Кузнецова В.С. Нормирование параметров мелассы и расчет рационального режима кристаллизации лактозы: автореф. дис. … канд. техн. наук.Вологда, 1989.17с.

Wijayasinghe R., Bogahawaththa D., Chandrapala J., Vasiljevic T. Crystallization behavior and crystal properties of lactose as affected by lactic, citric, or phosphoric acid. // Journal Dairy Science.2020.№103(12).P.11050–11061. doi.org/10.3168/jds.2020-1835.