К вопросу о механизме роста кристаллов лактозы из пересыщенных растворов
- Авторы: Фиалкова Е.А.1, Шевчук В.Б.1, Гнездилова А.И.1, Виноградова Ю.В.1, Баронов В.И.1
-
Учреждения:
- Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина
- Выпуск: Том 69, № 4 (2024)
- Страницы: 720-729
- Раздел: РОСТ КРИСТАЛЛОВ
- URL: https://journals.rcsi.science/0023-4761/article/view/264438
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0023476124040191
- EDN: https://elibrary.ru/XBLCGF
- ID: 264438
Цитировать
Аннотация
Представлено обоснование существования зон кавитации на гранях растущего кристалла лактозы и ее движущей роли в процессе роста кристалла. Показано, что наиболее благоприятные условия для преобразования растворенной лактозы в кристаллическую форму создаются вокруг ребер кристалла в зонах фазового перехода. Рассчитан размер зоны фазового перехода кристаллизующегося вещества и сопоставлен с имеющимися данными о размере кристаллических зародышей. Получены значения радиуса зон кавитации, которые составили r2 ~ 7 нм (для кристалла размером 60.5 мкм, при температуре 30°C и пересыщении 0.55) и r2 ~ 30 нм (для кристалла размером 84 мкм, при температуре 50°C и пересыщении 1.88). Предложена математическая модель скорости роста кристалла лактозы в пересыщенном растворе. Обоснована возможность изучения механизмов кристаллизации и определения скорости роста кристаллов лактозы на основе теории динамического взаимодействия тел и жидкости А.Я. Миловича.
Об авторах
Е. А. Фиалкова
Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина
Email: vshevchuk@list.ru
Россия, Вологда
В. Б. Шевчук
Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина
Автор, ответственный за переписку.
Email: vshevchuk@list.ru
Россия, Вологда
А. И. Гнездилова
Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина
Email: vshevchuk@list.ru
Россия, Вологда
Ю. В. Виноградова
Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина
Email: vshevchuk@list.ru
Россия, Вологда
В. И. Баронов
Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина
Email: vshevchuk@list.ru
Россия, Вологда
Список литературы
- Ivanov V.K., Fedorov P.P., Baranchikov A.E., Osiko V.V. // Russ. Chem. Rev. 2014. V. 83. № 12. Р. 1204. https://doi.org/10.1070/RCR4453
- Гиббс Дж.В. Термодинамические работы. М.; Л.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1950. 492 с.
- Асхабов А.М. // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2016. № 5. С. 13.
- Федоров Е.С. // Природа. 1915. Т. 12. С. 1471.
- Юшкин Н.П. Теория микроблочного роста кристаллов в природных гетерогенных растворах. Сыктывкар: Изд-во Ин-та геологии КФ АН СССР, 1971. 53 с.
- Фольмер М. Кинетика образования новой фазы. М.: Наука, 1986. 208 с.
- Странский И.Н., Каишев Р. // Успехи химии. 1939. Т. 21. № 4. С. 408.
- Шевчук В.Б. Автореф. Исследование процесса массовой кристаллизации лактозы в сгущенных молочных консервах с сахаром. Дис. … канд. техн. наук. Вологда. 2003.
- Rjabova A.E., Kirsanov V.V., Strizhko M.N. et al. // Foods Raw Mater. 2013. V. 1. P. 66. https://doi.org/10.12737/1559
- Делоне Б.М. // Успехи мат. наук. 1937. № 3. С. 16.
- Галиулин Р.В. Кристаллографическая геометрия. М.: Наука, 1984. 135 с.
- Голубев В.Н. // Вестник МГУ. География. 2013. № 3. С. 19.
- Гнездилова А.И., Перелыгин В.М. Физико-химические основы мелассообразования и кристаллизации лактозы и сахарозы в водных растворах. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2002. 96 с.
- Pisponen A., Mootse H., Poikalainen V. et al. // Int. Dairy J. 2016. V. 61. P. 205. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.06.006
- Зельдович Я.Б. Избранные труды. Химическая физика и гидродинамика. М.: Наука, 1984. 374 с.
- Гнатенко А.Г., Дитман А.О., Невоструев Ю.И. и др. // Ученые записки ЦАГИ. 1974. Т. 5. № 3. С. 134.
- Adrian R.J. // Phys. Fluids. 2007. V. 19. № 4. P. 041301. https://doi.org/10.1063/1.2717527
- Милович А.Я. Теория динамического взаимодействия тел и жидкости. М.: Гос. изд-во лит. по строительству и архитектуре, 1955. 311 с.
- Hunziker O.F., Nissen B.H. // J. Dairy Sci. 1927. V. 10. P. 139. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(27)93825-9
- van Kreveld A., Michaels A.S. // J. Dairy Sci. 1965. V. 48. № 3. P. 259. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(65)88213-3
- Fries D.C., Rao S.T., Sundaralingam M. // Acta Cryst. B. 1971. V. 27. P. 994. https://doi.org/10.1107/S0567740871003364
- Shin Yee Wong, Hartel R.W. // J. Food Sci. 2014. V. 79. № 3. P. 257. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12349
- Herrington B.L. // J. Dairy Sci. 1934. V. 17. № 8. P. 533. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(34)93270-7
- Hartel R.W., Shastry A.V. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 1991. V. 30. № 1. P. 49. https://doi.org/10.1080/10408399109527541
- Zeng X.M., Martin G.P., Marriott C., Pritchard J. // J. Pharm. Pharmacol. 2000. V. 52. № 6. P. 633. https://doi.org/10.1211/0022357001774462
- Garnier S., Petit S., Coquerel G. // J. Cryst. Growth. 2002. V. 234. № 1. P. 207.
- Herrington B.L. // J. Dairy Sci. 1934. V. 17. № 7. P. 501. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(34)93265-3
- Parimaladevi P., Srinivasan K. // Int. Dairy J. 2014. V. 9. № 2. P. 301. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2014.08.007
- Raghavan S.L., Ristic R.I., Sheen D.B. et al. // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. № 51. Р. 12256. https://doi.org/10.1021/jp002051o
- Arellano M.P., Aguilera J.M., Bouchon P. // Carbohydrate Res. 2004. V. 339. № 16. P. 2721. https://doi.org/10.1016/j.carres.2004.09.009
- Храмцов А.Г. Молочный сахар. М.: Агропромиздат, 1987. 224 c.
- Шурчкова Ю.А. Автореф. Исследования охлаждения перегретой жидкости в вакууме. Дис. … канд. техн. наук. Киев, 1971. 20 c.
- Клубович В.В., Толочко Н.К. Вторично зародышеобразование в растворах. Мн.: Навука i тэхнiка, 1992. 161 c.
- Стриклэнд-Констэбл Р.Ф. Кинетика и механизм кристаллизации. Л.: Недра, 1971. 310 c.
- Strickland-Constable R.F., Mason R.E.A. // Nature. 1963. V. 197. P. 897. https://doi.org/10.1038/197897b0
- Mason R.E.A., Strickland-Constable R.F. // Trans. Faraday soc. 1966. V. 62. P. 45. https://doi.org/10.1039/TF9666200455
- Pandalaneni K., Amamcharla J.K. // J. Dairy Sci. 2016. V. 99. № 7. P. 5244. https://doi.org/10.3168/jds.2015-10643
- Mimouni A., Schuck P., Bouhallab S. // Le Lait. 2005. V. 85. № 4–5. P. 253. https://doi.org/10.1051/lait: 2005015
- Dincer T.D. Mechanisms of Lactose Crystallisation. 2000. PhD Thesis. School of Applied Chemistry, Curtin University of Technology. http://hdl.handle.net/20.500.11937/1958
- Dincer T.D., Ogden M.I., Parkinson G.M. // J. Cryst. Growth. 2009. V. 311. P. 2427. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2009.02.030
- Arellano M.P., Miguel J., Bouchon P. // Carbohydr. Res. 2004. V. 339. P. 2721. https://doi.org/10.1016/j.carres.2004.09.009
- Shi Y., Hartel W., Liang B. // J. Dairy Sci. 1989. V. 72. P. 2906. http://dx.doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(89)79441-8
- Jelen P., Coulter S. // J. Food Sci. 1973. V. 38. P. 1182. https://doi.org/10.1111/j.1365–2621.1973.tb07234.x
- Visser R.A. // Neth. Milk Dairy J. 1982. V. 36. № 3. P. 167.
- Dincer T.D., Ogden M.I., Parkinson G.M. // J. Cryst. Growth. 2009. V. 311. P. 1352. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2009.01.016