A Operação de Separação por Membranas Micro, Ultra, Nanofiltração, Osmose reversa e inversa

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Universidade Federal de Viçosa - Campus Rio Paranaíba Instituto Ciências Agrárias

CAL 360 - Princípios de conservação de alimentos Prof.ª. Juliana de Cássia Gomes Rocha

Operação de Separação por Membranas Micro, Ultra, Nanofiltração, Osmose reversa e inversa

Letícia Maria Fernandes Mattos - 6429 Jairo Neves de Jesus Santos - 6433

Rio Paranaíba - MG Julho - 2022

Sumário

1. INTRODUÇÃO        2
2. CONCEITO DA TÉCNICA        3

1. Microfiltração        3
2. Ultrafiltração        3
3. Nanofiltração        4
4. Osmose reversa/inversa        4

1. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS        5
2. PRINCÍPIO DA TÉCNICA        6

1. Microfiltração        6
2. Ultrafiltração        7
3. Nanofiltração        8
4. Osmose reversa/inversa        10

1. USO E APLICAÇÃO        10
2. VANTAGENS E DESVANTAGENS        14
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS        15
4. REFERÊNCIAS        16

1. INTRODUÇÃO

A indústria de alimentos, bem como suas complementações, vêm inovando cada vez mais os métodos de como processar, beneficiar e conservar alimentos. As inovações nos processamentos da indústria de alimentos, não se dispõe apenas para a mesma, podendo auxiliar em processos de indústrias como a farmacêutica, biotecnológica, química, bebidas e até mesmo de cosméticos. O método a ser discutido neste trabalho, oferece um melhor processamento dos produtos oferecidos pelas indústrias citadas acima, oferecendo também um produto final de melhor qualidade para os consumidores.

O método de separação por membranas surgiu em meados dos anos 1970, se unindo a processos como filtração, absorção, destilação e outros. As membranas sintéticas surgem como uma tentativa de se imitar as membranas naturais, em particular quanto às suas características únicas de seletividade e permeabilidade (HABERT, BORGES, NOBREGA, Ronaldo et al, 2006).

Membrana é definida como uma barreira que separa duas fases e que restringe, ou permite, a passagem de espécies de forma seletiva (HABERT et al, 2006, RAVANCHI et al, 2009).

O método de separação por membrana pode ser utilizado para diversos processos, como: purificação de água, filtração de kombucha e até mesmo o café que é consumido cotidianamente pela maioria das pessoas. O filtro é utilizado como membrana para filtrar as partículas dos grãos de café e deixar passar apenas o líquido, que é o produto de interesse. Além de ser utilizado por suas características de seletividade e permeabilidade, o método vem sendo utilizado por sua grande praticidade, baixo custo, grande eficiência e por sua variabilidade de aplicação.

Neste trabalho, serão apresentados diferentes formas de aplicação do método bem como sua funcionalidade, princípio da técnica, vantagens e desvantagens e as legislações que regem as aplicações do mesmo.

1. CONCEITO DA TÉCNICA

O método consiste em separar, filtrar e permeabilizar constituintes, células, moléculas e até mesmo íons dos mais variados tipos de matéria. Para que isso seja possível, existem diversas técnicas que podem ser utilizadas para tipos específicos de matéria. Abaixo, serão apresentadas as principais e mais utilizadas.

1. Microfiltração

O conceito da técnica de microfiltração é o mais antigo entre os processos de separação por membranas que utilizam pressão hidráulica e se baseia na baixa pressão com fluxo cruzado com membrana separadora de partículas coloidais e em suspensão na faixa de 10 – 0,1μm(SNATURAL AMBIENTE, 2022). Sendo uma tecnologia , não térmica, que reduz a carga microbiana do leite.

1. Ultrafiltração

A Ultrafiltração é um processo de fracionamento utilizando pressões de até 10 bar onde se concentram sólidos suspensos e solutos de alto peso molecular. O permeado ou filtrado contém solutos de baixo peso molecular orgânicos e sais. A UF é largamente utilizada para o fracionamento do leite e soro, fracionamento de

proteínas, remoção de particulados, bactérias e a maioria dos vírus e colóides. Membranas de ultrafiltração normalmente têm tamanhos de poros na faixa de 0,1 – 0,01μm(SNATURAL AMBIENTE, 2022).

1. Nanofiltração

É um processo onde ocorre a difusão de certas soluções iônicas (tais como sódio e cloretos), predominantemente íons monovalentes, bem como água, se propaguem (a pressão osmótica passa a ter influência sobre o fluxo). Neste processo a pressão osmótica começa a ter influência sobre o fluxo de solvente através da membrana. A pressão de operação varia de 5 a 35 bar. A nanofiltração tem poder de remoção considerável, que atinge até mesmo Cálcio e Magnésio; todavia, não é tão eficiente na remoção de dessalinização, deixando passar um pouco de cloro.(SNATURAL AMBIENTE, 2022).

1. Osmose reversa/inversa

A técnica da osmose reversa baseia-se no fenômeno natural de osmose(técnica utilizado quando é preciso reter solutos de baixa massa molecular): na passagem de um solvente através de uma membrana semipermeável, de uma solução diluída para uma mais concentrada.Tem a habilidade de concentrar todos os sólidos dissolvidos e suspensos. O permeado contém uma concentração muito baixa de sólidos dissolvidos. (SNATURAL AMBIENTE, 2022).

1. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

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Figura 1: microfiltração

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Figura 2: ultrafiltração

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Figura 3: nanofiltração