Vers une meilleure compréhension de la cinétique de cristallisation de l’ α-lactose monohydrate en présence de différents additifs par modélisation et analyse factorielle.

Publication Gernigon, G., Baillon, F., Espitalier, F., Le Floch-Fouéré, C., Schuck, P. et Jeantet, R. 2013. Effect of the addition of various minerals, proteins and salts of organic acids on the principal steps of -lactose monohydrate crystallisation. Int. Dairy J. 30: 88-95<br/>Publication Gernigon, G., Baillon, F., Espitalier, F., Le Floch-Fouéré, C., Schuck, P. et Jeantet, R. 2013. Effect of the addition of various minerals, proteins and salts of organic acids on the principal steps of -lactose monohydrate crystallisation. Int. Dairy J. 30: 88-95

Inglés. Lactose crystallization is a critical step in the processing of whey and permeates, concentrated by evaporation, before spray drying. Despite, numerous experimental studies, understanding and mastering of this unit operation remain a challenge for both industrial and scientific communities. In order to study the effects of whey constituents on lactose crystallization, a model based on population balance and taking into account mutarotation was implemented. Outputs were the nucleation constants (B0, kn0) and the growth rate constants (kg0, g0). Batch crystallization of a lactose solution (70 g.100 g-1 water) was studied with and without addition of various organic acids, salts, galactose and proteins. Kinetics and crystal size distributions were monitored using refractometry and laser light scattering. Factorial analysis of the results highlighted that the presence of organic acids (lactate, citrate) leads to faster crystallization and confirmed the fact that whey proteins are slowing down the crystal growth step. The results of this study make a contribution towards a better understanding of lactose crystallization

Francés. La cristallisation du lactose est une opération unitaire capitale dans le prétraitement avant séchage de lactosérums et perméats concentrés par évaporation sous vide. En dépit de nombreuses études expérimentales, la compréhension des facteurs décisifs et la maîtrise de cette opération restent un défi pour les communautés scientifique et industrielle. Pour étudier les effets de différents composants du lactosérum sur la cristallisation du lactose, un modèle basé sur le bilan de population qui prend en compte la mutarotation a été utilisé. Les sorties du modèle étaient les constantes de nucléation (B0, kn0) et les constantes de croissance (kg0, g0). La cristallisation discontinue d’une solution de lactose (70 g.100 g-1 water) a été étudiée avec ou sans addition de différents acides organiques, minéraux, galactose et protéines. La cinétique de désaturation et les distributions de taille de cristaux ont été suivies par réfractométrie et granulométrie laser. L’analyse factorielle des résultats a permis de montrer que la présence de sels d’acides organiques (lactate, citrate) entraîne une cristallisation plus rapide et de confirmer que les protéines du lactosérum ralentissent l’étape de croissance cristalline. Les résultats de cette étude contribuent à une meilleure compréhension de la cristallisation du lactose.