Para atingir a alta qualidade, as indústrias de laticínios investem em diversos processos tecnológicos, a fim de aumentar a segurança, qualidade e durabilidade de prateleira de cada um.
Aliás, entre algumas opções para atingir esses resultados, há processos de separação por membrana, que são utilizados por mais de 30 anos.
No entanto, para leites e derivados, esse procedimento possibilita a produção de uma grande variedade de produtos comerciais, como o prolongamento da vida útil dos leites e queijos ultrafiltrados. Além do isolamento de componentes lácteos, como caseínas, por exemplo.
Desse modo, nesse artigo, vamos explicar como funciona a microfiltração e qual a importância da membrana nesse processo, com base nessa matéria.
Quer saber mais? Então, continue a leitura e tire suas dúvidas!
Você sabe o que são processos de separação por membrana?
Primeiramente, são os processos de separação de componentes de fluido, através de uma membrana semipermeável. Nessa separação, o líquido que consegue atravessar a membrana é o permeado. Assim, a parte que fica retida pela membrana é o retentado.
Dessa forma, para direcionar a passagem dessa matéria através da membrana, são utilizadas forças, sendo de dois tipos: pressão ou potencial elétrico. No segundo caso, portanto, o processo é nomeado eletrodiálise.
Além disso, vale explicar que os processos de separação por membrana recebem algumas classificações. São elas, a Microfiltração, Ultrafiltração, Nanofiltração e Osmose Reversa. Essa classificação, portanto, é feita com base no tamanho dos poros das membranas utilizadas.
Para isso, as membranas de poros maiores são utilizadas para reter as partículas de grande peso molecular. A osmose reversa, por exemplo, que possui poros menores, tem capacidade de reter moléculas bem pequenas.
A intensidade da pressão exercida em cada um dos processos também é uma característica de grande variável. Porque, poros pequenos exigem altas pressões, para que o líquido consiga atravessar a membrana utilizada. Seguindo a mesma linha de raciocínio, portanto, poros maiores exigem pressões mais baixas para o processo
Quais são as possíveis aplicações do processo de separação por membrana
Esses processos são aplicados na tecnologia de fabricação de diversos alimentos, tanto de origem animal quanto vegetal.
Além disso, também é uma ação possível para tratamento de resíduos. Neste caso, os efluentes das indústrias são tratados antes do descarte no meio ambiente.
Mas, para entender melhor qual é o processo de separação por membrana ideal, a ser aplicado na produção de leites e derivados, é necessário entender quais os tamanhos de cada componente do leite. São eles:
- Gordura: são os maiores glóbulos, quando comparados aos demais. Podem ter entre 0,1 micrômetro a 15 micrômetros, mas sua média é de 4,4 micrômetros;
- Caseínas: medem de 20 nanômetros a 300 nanômetros, com média das micelas de 110 nanômetros;
- Proteínas: variam entre 3 a 6 nanômetros, com base nas proteínas presentes no soro;
- Células bacterianas: têm uma variável muito grande, que vai de 0,5 micrômetros a 8 micrômetros e sua largura, pode variar de 0,2 a 0,8 micrômetros.
Conhecendo essas informações, vamos nos aprofundar no processo.
Microfiltração: um processo de separação por membrana para laticínios
Para esse processo, utiliza-se, no máximo, 2 bar de pressão e membranas com poros que variam de 0,2 a 5 micrômetros de diâmetro. Aliás, a ideia é separar partículas de 0,025 micrômetros a 10 micrômetros.
A principal vantagem dessa categoria é a capacidade de remoção de bactérias, esporos e células somáticas, seja do leite ou do soro. Além disso, quando realizado em baixas temperaturas, mantém os nutrientes naturais do leite, como as vitaminas A, B1 e B12.
Mas, nem sempre, todos os micro-organismos presentes no fluido ficarão retidos na membrana, através da microfiltração. Isso porque, podem conter uma grande variação no tamanho das células. Portanto, estima-se a presença entre 0,1 a 1% dos micro-organismos presentes no permeado.
Por conta disso, ainda é possível encontrar bactérias presentes no leite após a microfiltração. Sendo assim, para substituir o processo de pasteurização para a microfiltração, é importante considerar a qualidade do leite processado. A fim de garantir um resultado altamente satisfatório.
Quais as vantagens da microfiltração?
A principal vantagem da microfiltração do leite é prolongar o tempo de vida útil do produto. Quando comparado com o resultado de processo de pasteurização, que tem validade de 10 dias em refrigerador, o leite que passa pela microfiltração pode durar até 25 dias, em refrigeração.
É importante saber que, para essa categoria de processo, a membrana é o componente principal, que pode ser feita de diversos materiais e, normalmente, são apresentadas em tubos cilíndricos.
Além disso, se analisadas em um microscópio, é possível notar a presença dos poros minúsculos, que retém os glóbulos.
Por fim, ao passar o líquido na membrana, o fluxo corre em seu interior com a ajuda da pressão.
Como é feito o processo de microfiltração na prática
Agora que já entendemos como funciona a separação, vamos entender como funcionam os mecanismos que realizam esse processo.
- O tanque de alimentação é o lugar onde o fluido está contido, tanto para o fluxo contínuo, quando o de batelada;
- Os motores são responsáveis pela alta rotação, que produz a pressão contra o líquido pelas tubulações do sistema;
- Passando pelo trocador de calor, o material troca de temperatura com o meio externo, atingindo a temperatura desejada, que normalmente deve alcançar entre 40°C a 50°C aproximadamente;
- Atingindo a membrana, os componentes são separados a partir do tamanho dos poros da mesma;
- Na tubulação do permeado, o fluido que passou pela membrana é recolhido;
- Já na tubulação do retentado, o que ficou retido pelos poros da membrana, volta ao tanque, para a repetição do processo de filtragem.
Para esses processos, não há a necessidade de grandes espaços. É possível se fazer a instalação desses equipamentos, inclusive, em plantas piloto experimentais.
Gostou desse artigo? Na categoria Life Sciences do nosso site, você encontra as diversas opções de membranas da GVS, para esses processos.
Outra sugestão é o aprofundamento no assunto. Temos em nosso blog um artigo sobre Microbiologia em Alimentos. Acesse e confira!
