Pendahuluan
Laktosa adalah gula disakarida yang terdiri dari galaktosa dan glukosa yang ditemukan dalam susu mamalia. Laktosa membentuk sekitar 2% hingga 8% dari susu (menurut beratnya), meskipun jumlahnya bervariasi menurut spesies dan antar individu. Namanya berasal dari lac (gen. lactis), kata Latin untuk susu, ditambah akhiran -ose yang digunakan untuk menamai gula [3].
Laktosa sering digunakan dalam teknologi makanan atau sebagai eksipien dalam produk farmasi. Pengetahuan tentang sifat termal laktosa sangat penting karena transisi gelasnya berhubungan langsung dengan sifat fisik - seperti kelengketan dan kemampuan mengalir - bubuk yang mengandung gula susu, dan ini pada gilirannya memengaruhi pemrosesan. [4]
Berikut ini, pengaruh laju pemanasan terhadap sifat termal α-laktosa monohidrat FlowLac® 90 yang dipasok oleh MEGGLE diselidiki dengan menggunakan DSC. Sebagai produk yang dikeringkan dengan semprotan, produk ini biasanya menunjukkan kandungan amorf sebesar 10% hingga 15%. [5]
Kondisi Pengujian
Pengukuran dilakukan dengan NETZSCH DSC 214 Polyma dalam atmosfer nitrogen dinamis. Sampel dengan massa antara 4,21 mg dan 4,74 mg ditimbang dalam krusibel aluminium Concavus® yang disegel dengan tutup berlubang dan dipanaskan hingga 280°C pada laju pemanasan yang berbeda (20, 50, 100, dan 200 K/menit).
Hasil Tes
Gambar 2 dan 3 menggambarkan kurva pengukuran DSC untuk laju pemanasan yang berbeda-beda.
Perubahan kapasitas panas dengan titik tengah antara 62°C (pengukuran pada 20 K/menit) dan 85°C (pengukuran pada 200 K/menit) mengindikasikan transisi gelas sampel. Puncak endotermal yang terdeteksi antara 148°C dan 185°C (suhu puncak) berasal dari pelepasan air. Hal ini sesuai dengan hasil yang dipublikasikan dalam [2] bahwa laktosa monohidrat melepaskan air hidratnya ketika dipanaskan di atas 150°C.
Puncak kedua, yang terletak di antara 222°C dan 248°C, disebabkan oleh melelehnya kristal α-laktosa anhidrat. Meskipun arah kurva sangat mirip, namun pengaruh laju pemanasan dapat dilihat pada semua efek (transisi gelas, dehidrasi dan pelelehan). Pertama, mereka bergeser ke suhu yang lebih tinggi dengan meningkatnya laju pemanasan. Kedua, meningkatkan laju pemanasan akan menyebabkan amplifikasi efek DSC. Hal ini disebabkan oleh pengaruh laju pemanasan pada kinetika proses.
Meningkatkan laju pemanasan berguna untuk meningkatkan deteksi efek small. Dalam contoh ini, misalnya, transisi gelas laktosa lebih mudah dideteksi dalam pengukuran yang dilakukan pada laju pemanasan yang lebih tinggi. Sebaliknya, menurunkan laju pemanasan membantu memisahkan efek yang tumpang-tindih. Dalam pengukuran pada 200 K/menit, puncak pelepasan air sebagian tumpang tindih dengan puncak peleburan pada suhu 248°C, sehingga menyulitkan evaluasi entalpi puncak. Sebaliknya, energi dehidrasi dapat ditentukan secara tepat untuk laju pemanasan yang lebih rendah.
Kesimpulan
Efek termal α-laktosa monohidrat dapat dengan mudah ditentukan dengan menggunakan kalorimetri pemindaian diferensial (DSC). Suhu transisi gelas serta puncak dehidrasi dan peleburan bergantung pada laju pemanasan.
Untuk evaluasi yang lebih baik, meningkatkan laju pemanasan dapat menjadi alat yang berguna ketika small efek dalam kurva DSC perlu diperkuat, dan mengurangi laju pemanasan dapat membantu ketika efek yang tumpang tindih perlu dipisahkan.