Aplicação de membranas na indústria de alimentos

Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus de Ponta Grossa Coordenação do Curso de Tecnologia em Alimentos Disciplina: Operações Unitárias na indústria de Processamento de Alimentos Professor: José Mauro Giroto

Carlos Eduardo Machado

Mylena Retixen do Rosário

Rafael Colaço

Rayanne Oliveira

Sabrina Pinheiro

Aplicação de membranas na indústria de alimentos

INTRODUÇÃO

Métodos de separação liquido sólidos vão se desenvolvendo no decorrer dos anos. Com

o avanço na tecnologia química, há a necessidade de realizar operações com maior precisão e

rapidez. Métodos de separação como a filtração, centrifugação e decantação são ótimas opções

para separar soluções com partículas grandes e pequenas. Uma nova necessidade de separar

micropartículas surgiu, e com isso, os laboratórios precisaram inovar seus métodos de

separação, de modo que fosse possível realizar tal processo. Através dessa nova exigência,

surgiu o método de separação por membranas.

Em operações industriais, em particular de processos químicos, com a finalidade de

produzir compostos com determinadas especificações, é necessário separar, concentrar e

purificar espécies presentes em diferentes correntes dos processos envolvidos. Para estas

operações, os processos de separação por membranas têm-se destacado como alternativas

bastante promissoras aos processos clássicos de separação, uma vez que estes oferecem

vantagens no que se refere ao consumo de energia, especificidade e facilidades.

O processo de separação por barreira de membranas surgiu a algumas décadas,

somando-se aos processos clássicos que já existiam. Esse método consiste em realizar a

separação de fluidos através de uma membrana semipermeável, onde A fração que permeia a

membrana é denominada permeado e a fração que não atravessa a membrana é denominada

retido.

As membranas são barreiras feitas com alta tecnologia, que permitem a passagem

seletiva de materiais de acordo com seu tamanho, formato e características, ou seja, funciona

como uma barreira permeável e seletiva, que restringe a transferência de massa entre duas

fases. Permite a passagem de certos componentes de uma mistura e retêm outros.

Devido a diversidade de tamanho das partículas a serem retidas, as membranas foram

se aperfeiçoando e evoluindo para novos materiais, onde é possível reter até mesmo os vírus.

Elas podem ser orgânicas, preparadas com materiais poliméricos (polipropileno, poliamida) e

inorgânicas, preparadas a partir de materiais cerâmicos (sílica, alumina). São utilizadas em

diversas configurações, podendo ser do tipo planar, tubular, fibra ocas e em espiral. Cada tipo

será adequado à uma determinada aplicação.

A classificação das membranas se dá conforme a sua porosidade e diferenciam-se pelo

tamanho dos compostos que são capazes de reter. São divididas em membranas de

microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa.

METODOLOGIA

Este trabalho foi realizado utilizando-se de uma pesquisa bibliográfica, exultando em um

artigo de revisão. Para conhecimento do tema, utilizou-se do mecanismo de busca na internet

buscando inicialmente pela expressão: separação de componentes utilizando membranas. Após

a familiarização com o tema utilizou-se de outras expressões relacionadas ao objetivo geral e

objetivos específicos. Os resultados de artigos utilizados no trabalho estão descritos nas

referências.

DESCRIÇÃO DOS RESULTADOS DA PESQUISA BIBLIOGRÁFICA

MICROFILTRAÇÃO

A microfiltração é um método de separação por membranas utilizada para realizar a

separação de sólidos em suspensão e bactérias. É o método mais próximo que tem da filtração

convencional. Seus poros têm tamanho de 0,1 a 0,2 micrômetros e força motriz < 2 bar.

O método é bastante simples: por força da gravidade ou outro método de pressão, água

e compostos dissolvidos passam pela membrana enquanto bactérias, material em suspensão ou

emulsão ficam retidos na membrana, como mostra a figura 1.

Figura 1- Processo com membrana de microfiltração

Fonte: Nitto, 2013.

ULTRAFILTRAÇÃO

A ultrafiltração está situada entre a microfiltração e a nanofiltração. É um processo de

separação por membranas utilizado quando se deseja purificar e fracionar soluções contendo

macromoléculas. O diâmetro dos poros das membranas varia entre 0,001 até 0,05 micrômetros,

e como são