CRYSTALLISATION RATE OF LACTOSE IN MILK SUGAR PRODUCTION

LJHANN

Authors

DOI:

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

Keywords:

lactic,, lactose,, molasses,, crystal,, rate of crystallisation, supersaturation,, crystallisate, intercrystalline solution.

Abstract

From the analysis of literature it follows that further improvement of lactose crystallisation is necessary, which should be carried out taking into account theoretical justifications. One of the main parameters necessary for the development of a rational mode of crystallisate cooling in the production of milk sugar is the crystallisation rate. Therefore, the aim of the work was to experimentally determine the crystallisation rate of lactose in molasses obtained under conditions of membrane purification of feedstock.The object of research was a model crystallisate obtained from molasses and milk sugar crystals.The studies were carried out in the temperature range t=10-80°C with an interval of 10 degrees centigrade. During the studies at intervals of 1, 2 and 6 hours the mass fraction of solids and lactose, as well as the average linear size of crystals were measured. The benignity of the intercrystalline solution was Db=58-83%. From the data obtained on the amount of crystallised lactose, crystal surface area and time interval, the crystallisation rate was calculated. The activation energy of the crystallisation process was 59.387 kJ/mol.The dependence of crystallisation rate on temperature has been found to be exponential in nature. The obtained value of activation energy indicates that the complex of non-sugars present in molasses prevents lactose crystallisation. The established regularity should be taken into account when developing the crystallisate cooling regime in milk sugar production.

References

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.

Published

2025-10-03

How to Cite

Shokhalov В. А., Gnezdilova А. И., & Shokhalova В. Н. . . (2025). CRYSTALLISATION RATE OF LACTOSE IN MILK SUGAR PRODUCTION: LJHANN. Polzunovskiy VESTNIK, (3), 39–44. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.03.006

Issue

Section

SECTION 1. FOOD TECHNOLOGY