Salta el menú de navegació i ves al contingut

EROSKI CONSUMER, el diari del consumidor

Cercador

logotip de fundació

Canals d’EROSKI CONSUMER


Estàs en la següent localització: Portada > Seguretat alimentària > Ciència i tecnologia dels aliments

Aquest text ha estat traduït per un sistema de traducció automàtica. Més informació, aquí.

Filtració per membrana i elaboració d’aliments

La filtració per membrana s'aplica sobretot a productes líquids, especialment llet i sucs

Img virusp

A pesar que ha passat molt temps des que es va iniciar l’elaboració industrial d’aliments, la base d’aquests processos és molt similar. En realitat, s’han anat simulant o adaptant els sistemes de producció a l’obtenció d’aliments el més semblats possible als tradicionals. Un d’aquests sistemes és el de la filtració per membrana, tècnica que redueix, sense necessitat d’utilitzar tractaments tèrmics, la contaminació microbiana i elimina els ingredients no desitjats.

Img vitaminae1
Imatge: ARS Image Gallery

En les últimes dècades s’ha apreciat un cert canvi en la introducció de noves tecnologies capaces de desenvolupar aliments que a la seva base són similars als tradicionals però que en la pràctica són sensiblement diferents. Així, s’obtenen aliments amb poca sal, sense sucre, sense alcohol, sense gluten o amb formulacions diferents segons la demanda del mercat. Fins i tot es creen nous aliments amb avantatges per a la salut dels consumidors.

Algunes de les noves tecnologies estan relacionades amb els nous materials, l’envasament, els gasos, l’aplicació de temperatures o l’aplicació de pressions. Els aliments fruit d’aquestes tecnologies requereixen, en algun moment de la seva elaboració i processament, una separació específica de partícules. Per a això, s’està aplicant la tecnologia de la filtració per membrana, que actualment posa a la disposició dels consumidors productes a un preu adequat i que, en un futur immediat, podrà solucionar alguns dels problemes plantejats per la indústria alimentària.

Filtració per membrana

La filtració per membrana constitueix una manera eficaç d’aconseguir una qualitat similar a la dels aliments frescos amb una menor contaminació microbiana
La filtració per membrana és una de les tecnologies més modernes utilitzades per a la clarificació, concentració, separació de components, dessalació i purificació de begudes. També pot aplicar-se per incrementar la seguretat d’alguns productes alimentaris sense haver de recórrer a tractaments tèrmics. En aquest cas, els resultats no permeten la seva aplicació immediata ja que encara es troba en fase d’estudi. No obstant això, i tenint en compte les millores esperables en el futur, seria possible l’obtenció d’aliments similars als frescs sense necessitat de pasteurització o amb un tractament tèrmic molt més suau.

El principi d’actuació d’aquesta tècnica és bastant simple. La membrana funciona com una paret de separació selectiva. D’aquesta forma, algunes substàncies poden travessar la membrana, mentre que unes altres queden atrapades en ella. Per això, la filtració de membrana es pot utilitzar com una alternativa a la floculació, les tècniques de purificació de sediments, l’adsorció (filtres de sorra i filtres de carbó activat, bescanviadors iònics), extracció i destil·lació.

Hi ha dos factors que determinen l’efectivitat d’un procés de filtració de membrana i que depenen del tipus de membrana utilitzat:

  • Selectivitat: s’expressa mitjançant un paràmetre anomenat factor de retenció o de separació (L/m2/h)
  • Productivitat: s’expressa mitjançant un paràmetre anomenat flux (L/m2/h).

No obstant això, els fluids no travessen les membranes perquè sí, sinó que requereixen energia, factor que obliga a aplicar alta pressió, a mantenir un gradient de concentració en tots dos costats de la membrana i/o la introducció d’un potencial elèctric.

Avantatges

La separació precisa de partícules és cada vegada més important en la producció de cervesa, suc de poma i molts productes làctics. La tecnologia de membrana s’ha convertit en una part important de la tecnologia de la separació en els últims decennis. La seva importància radica en el fet que treballa sense l’addició de productes químics, amb un ús relativament baix d’energia i conduccions de procés fàcils i ben disposades.

La tecnologia de la membrana és un terme genèric que s’utilitza per descriure diferents i molt característics processos de separació, que tenen en comú l’ús d’una membrana. Les membranes s’utilitzen cada vegada més sovint per a la creació d’aigua tractada, procedent d’aigües subterrànies, superficials o residuals i per a alguns aliments, especialment els líquids.

L’aplicació de la filtració per membrana, que ofereix avantatges tant al consumidor com al productor, constitueix una manera eficaç d’aconseguir una qualitat similar a la dels aliments frescos, amb una menor contaminació microbiana. D’altra banda, elimina els ingredients no desitjats, com a microorganismes o sediments, que tenen un efecte negatiu en la qualitat del producte, millorant la textura del producte final i incrementant la seva durada.

Inconvenients

El major inconvenient d’aquesta tècnica, a part de la seva aplicació en aliments sòlids, és el de la neteja de les membranes, ja que és necessari eliminar totes les restes orgàniques i inorgànics que s’acumulen, amb certa freqüència, en les superfícies. La neteja constitueix un procés fonamental ja que si no es realitza correctament es poden modificar les permeabilitats i, en conseqüència, es perd l’especificitat de la seva acció.

A més, si la membrana reté microorganismes, es generaran residus contaminats que van a requerir un tractament complementari. Tot això obliga a utilitzar netejadors i desincrustantes que assegurin l’eliminació de substàncies incrustades (ocupació de netejadors àcids o càustics) i de restes de producte (netejadors amb acció enzimàtica).

Normalment, la neteja genera una certa quantitat d’aigua residual, que també cal tractar, i redueix la vida mitjana de les membranes. En conseqüència, l’aplicació d’aquesta tecnologia requereix un estudi previ de la instal·lació i dels costos que pot suposar la seva implantació.

Microfiltración i seguretat alimentària

En el camp de la seguretat alimentària, i quant a la contaminació química es refereix, l’ús de filtres específics podria retenir substàncies tòxiques que es troben en els aliments, com micotoxinas, alguns residus de medicaments o de pesticides. La seva aplicació és especialment recomanable en els casos en els quals no es pot garantir la innocuïtat de l’alimentació o del maneig dels animals o de les explotacions agrícoles.

L’apartat de microorganismes patògens requereix d’algunes matisacions. Si bé la tècnica permet reduir la càrrega microbiana total, és difícil eliminar de forma específica els microorganismes patògens. Això complica una mica el panorama, especialment si se substitueixen els tractaments tèrmics amb la filtració. La calor mata els microorganismes, però de forma selectiva elimina patògens lloc que el seu termo-resistència és major. En la filtració, la retenció dependrà especialment del nombre de bacteris, la qual cosa implica que els estudis en aquest camp han de centrar-se en aquest tipus de microorganismes per garantir, almenys, la mateixa seguretat actual.

APLICACIONS EN ALIMENTACIÓ

Els productes per excel·lència als quals se’ls aplica la tecnologia de la filtració per membrana són la llet i els sucs. Es tracta de productes líquids, relativament abundants, barats i amb un nivell de consum important. Entren en aquest apartat els sucs de fruita i verdura, com el de poma o pastanaga; alguns formatges i productes làctics, com el formatge cheddar, la ricota i algunes postres làctiques; els gelats, la mantega o algunes llets fermentades; els productes làctics descremats o baixos en lactosa; la llet microfiltrada; la cervesa, el vi i la sidra sense alcohol, entre uns altres.

Les tècniques clàssiques empleades per incrementar la conservació i la seguretat d’aquests productes es basen en tractaments tèrmics, com la pasteurització i l’esterilització. Aquests tractaments requereixen importants quantitats d’energia, per la qual cosa la filtració no encareix el producte, i fins i tot, pot aconseguir un lleuger abaratiment.

Al mateix temps, les tècniques de tractament per calor modifiquen algunes propietats sensorials, especialment el sabor. La microfiltración constitueix una alternativa als tractaments tèrmics ja que pot aconseguir una reducció de la càrrega microbiana, mantenint el sabor del producte fresc, recentment espremut o munyit. En aquest sentit, la conseqüència és clara, si reduïm la quantitat de bacteris podem augmentar la vida comercial del producte.

On la ultrafiltración representa una innovació real és en l’elaboració del formatge, sector en el qual ofereix avantatges considerables a fabricants i consumidors. Durant el procés de fabricació del formatge, alguns dels nutrients presents en la llet es perden en el sèrum (carbohidrats, vitamines solubles i minerals). Aquestes pèrdues tenen importants conseqüències econòmiques que encareixen l’operació de processament. La ultrafiltración és un mitjà eficaç per recuperar aquests nutrients, que poden utilitzar-se posteriorment per elaborar o enriquir altres aliments.

Bibliografía

  • D'Souza NM, Mawson AJ. 2005. Membrane cleaning in the dairy industry: a review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 45(2):125-34.
  • Nelson BK, Barbano DM. 2005. A microfiltration process to maximize removal of serum proteins from skim milk before cheese making. J. Dairy Sci. 88(5):1891-900.

Et pot interessar:

Infografies | Fotografies | Investigacions