Kinetics of lactose crystallisation and crystal size as monitored by refractometry and laser light scattering: effect of proteins - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Lait Année : 2005

Kinetics of lactose crystallisation and crystal size as monitored by refractometry and laser light scattering: effect of proteins

Résumé

- Both the crystal size and mass of crystals produced affect the subsequent step of spray drying and whey powder quality. Consequently, it is essential to control crystallization kinetics, crystal quality and how these properties are affected by whey components. For this purpose, two suitable and simple methods were developed. Refractometry was used to follow the kinetics of lactose crystallization in supersaturated solution of lactose. The extent of crystallization and the overall crystallization rate constant were then deduced. Laser light scattering was used to follow the crystal growth in the solid phase by measuring crystal size over time. The two methods were used to determine the impact of whey proteins on lactose crystallization from supersaturated solution. Our first results showed that the presence of whey proteins (5g·100 g-1 water) did not significantly modify the overall crystallization rate constant but had a large lowering effect on the final size of crystals during the non-seeded crystallization process (~30 $mu$m against ~105 $mu$m in the absence of protein).
- L'étape de cristallisation du lactose est une étape clé de la fabrication des poudres de lactosérum. La taille et la masse des cristaux de lactose produits sont des caractéristiques qui affectent l'étape ultérieure de séchage par atomisation ainsi que les qualités physico-chimiques des poudres. En conséquence, il est essentiel de maîtriser la cinétique de cristallisation ainsi que la qualité des cristaux, et de comprendre comment ces propriétés sont affectées par les divers constituants des lactosérums. Dans ce travail, nous avons développé deux méthodes simples permettant de suivre la cinétique de cristallisation en mode discontinu et l'évolution de la taille des cristaux. La réfractométrie est utilisée pour suivre l'étape de cristallisation par la mesure des variations de la concentration en lactose restant en solution pendant la cristallisation d'une solution sursaturée. Une constante de vitesse globale de cristallisation a été déduite. La granulométrie laser est utilisée pour suivre l'évolution de la cristallisation dans la phase solide en mesurant la taille des cristaux au cours du temps. Ces deux méthodes ont été appliquées pour déterminer l'impact des protéines sériques (5 g·100g-1 H2O) sur la cristallisation du lactose en solution sursaturée. Les résultats montrent que la présence de protéines ne modifie pas significativement la constante de vitesse globale de la cristallisation mais entraîne une baisse sensible de la taille finale des cristaux à l'issue d'une cristallisation non ensemencée (~30 $mu$m contre ~105 $mu$m en l'absence de protéines).

Dates et versions

hal-01453965 , version 1 (02-02-2017)

Identifiants

Citer

Arnaud Mimouni, Pierre Schuck, Said Bouhallab. Kinetics of lactose crystallisation and crystal size as monitored by refractometry and laser light scattering: effect of proteins. Lait, 2005, 85 (4/5), pp.253-260. ⟨10.1051/lait:2005015⟩. ⟨hal-01453965⟩
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