Docentes de la Facultad de Ingeniería trabajan e investigan procesos con membrana, una moderna tecnología utilizada en las industrias alimentaria, farmacéutica y biotecnológica, así como en el tratamiento de efluentes. Desalar agua, tratar el suero de queso y concentrar jugos son algunas de las aplicaciones de esta tecnología.
La Ingeniera Química Beatriz Castro, docente del Instituto de Ingeniería Química (IIQ) de la Facultad de Ingeniería explica: “Las membranas son un tipo especial de filtros. Estamos acostumbrados a ver filtros que separan partículas en suspensión de líquidos, donde se retiene lo que está en suspensión y deja pasar la solución; en cambio con las membranas uno puede filtrar moléculas dentro de la solución”.
En el IIQ se han realizado pruebas exitosas de filtrado de jugos de naranja, limón, tangerina y manzana, obteniendo productos con mejores propiedades sensoriales y de mayor vida útil.
“Además, hemos trabajando en ultrafiltración de suero de queso. Por cada kilo de queso se tienen más de 10 litros de suero, el cual es muy contaminante. Las industrias lácteas más importantes tienen equipos de filtración por membranas, con ello se reducen los contaminantes del efluente. Este es un problema de alcance mundial”, agrega Castro.
Procesos con membranas
Los Procesos con Membranas son un grupo de tecnologías capaces de separan, concentrar o fraccionar especies en solución mediante el uso de membranas semipermeables. Estas membranas actúan como una barrera selectiva, permitiendo que algunas especies -moléculas, partículas, microorganismos-, con ciertas características específicas las atraviesen, mientras que otras son rechazadas. Algunas de estas características son el tamaño de las especies, la velocidad de difusión, la carga eléctrica, etc.
Para realizar la operación de separación se requiere un potencial aplicado a través de la membrana, es decir una “fuerza” que haga el trabajo para que las partículas atraviesen la barrera. Dependiendo del proceso y del producto podrá ser de presión hidráulica, presión de vapor, voltaje, etc.
“Por ejemplo, si tenemos una solución con proteínas, sales y agua, una solución límpida, y la pasamos a través de una membrana conveniente, podemos quedarnos con las proteínas y concentrar la solución sin necesidad de utilizar calor”, relata la docente.
Industria Láctea y Frutícola
En la industria láctea son empleadas desde hace años para la recuperación de proteínas de sueros lácteos y para preconcentración de leche entera, descremada y sueros, así como en la fabricación de helados, yogurts y quesos. Productos de valiosas propiedades funcionales y nutricionales para la industria alimentaria y antioxidantes naturales son recuperados y purificados por tecnología de membranas.
En la producción de jugos de frutas históricamente se filtraban con filtros de vacío y tierras diatomea. Estas últimas tienen muy buenas propiedades filtrantes, pero presentan dificultades, principalmente ambientales.
“A nivel mundial, desde hace un buen tiempo, los jugos de frutos de fruta se filtran por ultrafiltración o microfiltración. Incluso en países como Chile, no se pueden vender jugos que no sean filtrados por membrana. Con ello se evitan sabores secundarios y se gana en asepsia, entre otros beneficios”
Desalación de aguas
Más de 150 países utilizan desalinización de aguas, siendo los más importantes en cuanto a capacidad instalada Arabia Saudita, Emiratos Árabes Unidos (UAE), Kuwait, Argelia, Israel, Australia, China, Libia, Qatar, entre otros.
“Para la desalación se utiliza la filtración por ósmosis inversa, porque se debe aplicar presión para que pase el agua, venciendo la presión osmótica de la solución”
Actualmente este no es un tema de desarrollo en nuestro país, por la abundancia de “aguas dulces”, pero a nivel internacional está cobrando gran importancia.
Ventajas de la tecnología
Las ventajas de filtrar o concentrar con membranas incluye las condiciones de trabajo, calidad del producto, economía y consideraciones ambientales. Otro aspecto relevante es que los equipos son compactos y modulares, con una gran área de filtración por volumen; esto permite comenzar con inversiones menores para luego sumar nuevos equipos.
“Hoy en Uruguay se usa muy poco, sólo está extendido en las empresas lácteas. Pienso que en unos años la legislación preverá, por ejemplo, que todas las aguas del agro y la industria pesquera deban tratarse, recuperándose al mismo tiempo valiosos subproductos que hoy se pierden en esas aguas. Para esta tecnología hay un gran campo de aplicación”, culmina Castro.
