Na produção de bebidas, como vinho, leite e, em alguns casos, sucos de frutas, a filtragem costuma ser uma etapa crucial do processo de produção. Nesses casos, antes do engarrafamento, as bebidas devem ser filtradas para remover sedimentos, impurezas e substâncias indesejadas que podem alterar o sabor, a aparência e a qualidade do produto acabado. Entre as tecnologias mais avançadas e produtivas nesse campo estão os filtros de fluxo cruzado, que já discutimos em um artigo anterior. Esses filtros oferecem alta eficiência e versatilidade, adaptando-se às diferentes necessidades do setor de bebidas.

Os filtros de fluxo cruzado, entretanto, não são todos iguais e podem ser personalizados de acordo com o processamento específico que devem realizar. Eles usam diferentes tipos de membranas de filtro, selecionadas de acordo com o tamanho das partículas a serem removidas, a viscosidade do líquido e outros fatores importantes. Neste artigo, vamos nos aprofundar nos detalhes das membranas de filtragem usadas na filtragem de fluxo cruzado, explorando como elas funcionam, quais são suas características e como são selecionadas. Também acrescentaremos alguns exemplos práticos, ilustrando como essas membranas são aplicadas em situações reais no setor de bebidas, destacando sua importância na produção de produtos de alta qualidade.

FILTRAÇÃO POR MEMBRANA TANGENCIAL: AS DIMENSÕES

É essencial entender as diferentes configurações que uma membrana de filtro pode ter, pois elas influenciam diretamente suas propriedades e funcionalidade. As configurações das membranas podem variar de acordo com sua composição, que pode ser orgânica, inorgânica ou uma combinação de ambas.

Além disso, seu tamanho pode variar, o que determina sua porosidade e, consequentemente, a seletividade do processo de filtragem. Essas configurações podem então ser traduzidas em uma variedade de tecnologias de filtragem, incluindo microfiltragem, ultrafiltragem, nanofiltragem e osmose reversa.

Alguns sistemas também podem usar membranas específicas para a filtragem de partículas específicas. Neste artigo, examinaremos cada uma dessas tecnologias em mais detalhes, destacando suas aplicações.

A filtragem de partículas pesadas

A filtragem de fluxo cruzado é um método revolucionário para a remoção de sedimentos pesados de bebidas, como vinhos, vinagres e sucos.

Essa máquina usa filtragem de fluxo cruzado de alta porosidade aplicada a discos rotativos de alta velocidade, evitando o entupimento e permitindo a autolimpeza eficaz da membrana. O resultado é um filtrado de alta qualidade que pode ser engarrafado diretamente, sem redução de cor e sem absorção de oxigênio.

Sua versatilidade e eficiência o tornam uma alternativa viável aos sistemas de filtragem a vácuo e às prensas de filtro, especialmente para a filtragem de mosto e sedimentos de vinho.

MEMBRANAS PARA MICROFILTRAÇÃO TANGENCIAL

As membranas de microfiltração têm tamanhos de poros geralmente entre 0,1 e 10 micrômetros. Elas se tornam cruciais em setores como o de enologia, onde ajudam a preservar a clareza e a integridade do vinho.

A escolha cuidadosa do tamanho dos poros das membranas é fundamental para atingir os objetivos específicos de cada setor e, ao mesmo tempo, garantir a manutenção das características distintivas do produto.

Ultrafiltração tangencial: aplicações e membranas

Uma vantagem da ultrafiltração é a operação em baixas pressões, o que significa menor desgaste da membrana e redução dos custos de energia.

Além disso, a natureza tangencial do fluxo ajuda a minimizar o problema de incrustação da membrana, aumentando a eficiência e a vida útil do processo. Portanto, a ultrafiltração prova ser uma tecnologia essencial para muitas aplicações industriais que exigem separação em nível molecular.

Veja a seguir um exemplo de ultrafiltração.

MEMBRANAS PARA NANOFILTRAÇÃO

A nanofiltração tangencial utiliza membranas com poros de tamanho entre 1 e 10 nanômetros, oferecendo uma solução intermediária entre a ultrafiltração e a osmose reversa.

No setor alimentício, a nanofiltração encontrou aplicações significativas devido à sua capacidade de separar seletivamente pequenas moléculas orgânicas e íons.

Ela é usada com frequência para a desmineralização do soro de leite, permitindo a remoção controlada de sais e preservando proteínas e açúcares.

No setor de sucos de frutas, ela pode ser usada para concentrar açúcares naturais sem afetar as propriedades organolépticas.

Se necessário, a nanofiltração pode ser ajustada com precisão por meio da manipulação de variáveis como pressão e temperatura, permitindo uma separação precisa e a capacidade de se adaptar a diferentes produtos alimentícios. Exigindo pressão acima de 40 bar, a nanofiltração não é normalmente usada em enologia.

Sua flexibilidade e precisão a tornam uma tecnologia indispensável para produtos de alta qualidade no setor alimentício moderno.

MEMBRANAS DE OSMOSE REVERSA

A osmose reversa é um processo de separação que utiliza membranas semipermeáveis para remover íons, moléculas e partículas maiores de soluções líquidas.

Diferentemente da osmose natural, a osmose reversa exige a aplicação de pressão para superar a pressão osmótica da solução e empurrar o solvente através da membrana do filtro.

Nessas aplicações, os poros da membrana têm menos de um nanômetro de tamanho, permitindo que a osmose reversa retenha praticamente todas as substâncias dissolvidas, inclusive sais e metais pesados.

No setor alimentício, as membranas de osmose são usadas para a concentração de sucos de frutas e a remoção de impurezas, mantendo intactas as características organolépticas do produto.

Além disso, a osmose reversa é essencial para a produção de água pura para aplicações sensíveis. Embora a osmose reversa exija altas pressões e tenha custos de energia associados, sua capacidade de fornecer purificação quase completa a torna uma tecnologia insubstituível em muitas aplicações industriais, contribuindo para a qualidade e a eficiência dos processos de produção.

UMA AMPLA GAMA DE MEMBRANAS PARA FILTRAGEM DE BEBIDAS

A variedade e a precisão das membranas de filtragem no setor de bebidas destacam a complexidade do processo de filtragem de fluxo cruzado. Como vimos, da microfiltração à osmose reversa, as membranas são cuidadosamente selecionadas de acordo com os requisitos específicos de cada produto, permitindo a remoção de impurezas e a preservação das características desejadas do produto.

A consultoria adequada e o desenvolvimento contínuo de processos relacionados a membranas de filtragem são essenciais para garantir bebidas de alta qualidade e, ao mesmo tempo, gerenciar os custos nesse setor crucial da indústria alimentícia.