کریستالیزاسیون قندها به کمک فرآیند فراصوت

کریستالیزاسیون یک تکنیک رایج برای تولید و جداسازی داروها و دیگر مواد شیمیایی است. اولتراسوند درفرآیند کریستالیزاسیون بیشتر از همه بر مرحله هسته بندی موثر است و اثر کمتری بر رشد، اندازه کریستال ها،شکل کریستال ها، پلی مورفیسم و تکه تکه شدن دارد. هسته بندی میتواند به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم شودکه هسته بندی اولیه میتواند به دو صورت هتروژن و هموژن باشد. اکثرا نطفه زایی یا هسته بندی اولیه ازنوع هتروژن است و هسته بندی ثانویه نرخ بیشتری در مرحله هسته بندی کریستالیزاسیون دارد. سونیکاسیونباعث کاهش زمان القا، هسته بندی در فوق اشباعیت کمتر و کاهش در عرض منطقه متاستاز میشود. در حالیکه هسته بندی میتواند به دو صورت اولیه و ثانویه باشد، هست بندی اولیه میتواند به دو صورت هتروژن وهموژن نیز باشد. کاهش در اندازه ذرات و محدود شدن توزیع اندازه کریستالی نیز معمولا گزارش شده استکه با افزایش نرخ هسته بندی مرتبط است. در خصوص هسته بندی لاکتوز، میزان آن در فرکانس 44 کیلوهرتزافزایش می یابد ولی در فرکانسهای بالاتر و پایین تر همچین اثری مشاهده نمی شود. بیشترین تاثیر گزارششده اولتراسوند بر رشد کریستال، مربوط به اندازه ذرات و شکل آنهاست. با افزایش قدرت اولتراسوند، سرعترشد کریستال بیشتر می شود که این افزایش ناشی از افزایش سریع نرخ فوق اشباعیت است. با به کارگیریاولتراسوند، کریستال تحمل رشد هموژن بیشتری دارد و اندازه ذرات مشابه تر و یکدست تر می شوند. شکلذرات تحت سونیکاسیون، یکنواخت تر و مشابه تر است و معمولا ذره به شکل کروی درمی آید. پلی مورفیسم،بستگی به کنترل روند رشد کریستال در طول کریستالیزاسیون دارد. اولتراسوند، توانایی تولید کریستالهایی باپلی مورفیسم های مختلف را در مقایسه با شرایط سکوت دارد که تحت شرایط سکوت، پایدارترین فرم، monoclinic ، تولید میشود در حالیکه سونیکاسیون در تولید فرم با پایداری کمتر، orthorhombic نتیجهمیدهد. در کل، اولتراسوند نرخ فوق اشباعیت را افزایش میدهد، بنابراین احتمال تشکیل پلی مورفیک هایی باپایداری پایین افزایش می یابد. sonofragmentation تحت تاثیر دما، سختی (vickers)، مدول یانگ و منبعاولتراسوند یا نوع حبابهای کاویتاسیون است. اثر اولتراسوند بر sonofragmentation می تواند بر اثر انفجارحباب های کاویتاسیون باشد. با به کارگیری اولتراسوند با شدت بالا (20 کیلوهرتز و 750 وات) جهتکریستالیزاسیون ساکارز، دوره پنهان حذف می شود. با افزایش قدرت اولتراسوند، در شرایط یکسان، خلوصلاکتوز افزایش، در حالی که راندمان بازیابی لاکتوز کاهش می یابد. پیش تیمار با استفاده از اولتراسوند درترکیب با تیمار حرارتی موجب افزایش بازیابی لاکتوز از آب پنیر شده و ترکیب کاراگینان و پروتئین های آبپنیر، باعث تولید کریستال های کوچکتر (6 میکرومتر)، توزیع اندازه کریستالی محدود تر و حداقل تشکیلکریستال های آمورف می گردد.

Keywords:

اولتراسوند , لاکتوز , جداسازی , استخراج , پلی مورفیسم