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quinta-feira, 28 de janeiro de 2010
Filtração por membrana e elaboração de alimentos
18:20 | 
Publicada por
Luis Guerreiro
A filtração por membrana aplica-se sobretudo a produtos líquidos, especialmente leite e sumos.
Apesar de já ter passado muito tempo desde que se iniciou a elaboração industrial de alimentos, a base destes processos é muito similar aos tradicionais. Na realidade, tem-se simulado e adaptado os sistemas de produção à obtenção de alimentos o mais parecidos possível aos tradicionais.
Um destes sistemas é o da filtração por membrana, técnica que reduz, sem necessidade de utilizar tratamentos térmicos, a contaminação microbiana e elimina as substâncias indesejáveis.
A filtração por membrana exclui a adição de produtos químicos.
Nas últimas décadas tem sido observada uma certa introdução de novas tecnologias capazes de desenvolver alimentos que na sua base são similares aos tradicionais mas que na prática são sensivelmente diferentes.
Assim, obtêm-se alimentos com pouco sal, sem açúcar, sem álcool, sem glúten ou com fórmulas diferentes segundo as exigências do mercado.
Inclusivé criam-se novos alimentos com vantagens para a saúde dos consumidores.
Algumas das novas tecnologias estão relacionadas com os novos materiais, a embalagem, a aplicação de temperaturas ou de pressões.
Os alimentos fruto de estas tecnologias requerem, em algum momento da sua elaboração e processamento, uma separação específica de partículas.
Para isso, esta tecnologia da filtração por membrana, que actualmente põe à disposição dos consumidores produtos a um preço adequado e que, num futuro imediato, poderá solucionar alguns dos problemas da indústria alimentar.
Filtração por membrana
A filtração por membrana constitui um modo eficaz de alcançar uma qualidade similar à dos alimentos frescos com uma menor contaminação microbiana.
A filtração por membrana é uma das tecnologias mais modernas utilizadas para a clarificação, concentração, separação de componentes e purificação de bebidas.
Também pode aplicar-se para aumentar a segurança de alguns produtos alimentares sem ter que recorrer a tratamentos térmicos.
Neste caso, os resultados não permitem a sua aplicação imediata já que se encontra em fase de estudo.
Poderá vir a ser possível a obtenção de produtos alimentares similares aos frescos sem necessidade de pasteurização, com um tratamento térmico muito mais suave.
O princípio de actuação desta técnica é bastante simples. A membrana funciona como uma parede de separação selectiva.
Desta forma, algumas substâncias podem atravessar a membrana, porém outras ficam retidas.
A filtração por membrana pode-se utilizar como uma alternativa à floculação, às técnicas de purificação de sedimentos, à adsorção (filtros de areia e filtros de carvão activado), extracção e destilação.
Há dois factores que determinam a eficácia de um processo de filtração por membrana e que dependem do tipo de membrana utilizado:
Selectividade: expressa-se mediante um parâmetro denominado factor de retenção ou de separação (L/m2/h)
Produtividade:expressa-se mediante um parâmetro denominado fluxo (L/m2/h).
Contudo os fluídos não atravessam as membranas para isso é necessário energia, factor que obriga a aplicar alta pressão, a manter um gradiente de concentração em ambos os lados da membrana e/ou a introdução de um potencial eléctrico.
Vantagens
A separação eficaz de partículas é cada vez mais importante na produção de cerveja, sumo de maçã e muitos produtos lácteos.
A tecnologia de membrana converteu-se numa parte importante da tecnologia da separação nas últimas décadas.
A sua importância advém de que é efectuada sem adição de produtos químicos, com um consumo relativamente baixo de energia e de processamento fácil.
A tecnologia da membrana é um termo genérico que se utiliza para descrever processos de separação distintos que têm em comum o uso de uma membrana.
As membranas são cada vez mais utilizadas para tratamento de água proveniente de águas subterrâneas, superficiais ou residuais e para alguns alimentos, especialmente os líquidos.
A aplicação da filtração por membrana, que oferece vantagens tanto para o consumidor como para o produtor, constitui um modo eficaz de alcançar uma qualidade similar à dos alimentos frescos, com uma menor contaminação microbiana.
Por outro lado, elimina as substâncias não desejadas, como microrganismos ou sedimentos, que têm um efeito negativo na qualidade do produto, melhorando a textura do produto final e aumentando a sua durabilidade.
Inconvenientes
O maior inconveniente desta técnica, é a aplicação em alimentos sólidos, é a limpeza das membranas, já que é necessário eliminar todos os restos orgânicos e inorgânicos que se acumulam, com muita frequência, nas superfícies.
A limpeza constitui um processo fundamental já que se não se realiza correctamente podem modificar-se as permeabilidades e como consequência, perde-se a especificidade da sua acção.
Se a membrana retém microrganismos, geram-se resíduos contaminados que vão requerer um tratamento complementar. Todo o processo obriga a utilizar detergentes e desincrustantes que assegurem a eliminação de substâncias incrustadas (utilização de detergentes ácidos ou básicos) e de restos de produto (detergentes com acção enzimática).
Normalmente, a limpeza gera uma certa quantidade de água residual, que também é necessário tratar, e reduz a vida média das membranas.
Em consequência, a aplicação desta tecnologia requer um estudo prévio das instalações e dos custos para suportar a sua implementação.
Microfiltração e Segurança Alimentar
Na área da segurança alimentar, para eliminar a contaminação química utilizam-se filtros específicos que retêm substâncias tóxicas que se encontram nos alimentos, como micotoxinas, alguns resíduos de medicamentos ou de pesticidas.
A técnica permite reduzir a carga microbiana total, o que é difícil é eliminar de forma específica os microrganismos patogénicos.
O calor mata os microrganismos, e de forma selectiva elimina patogénicos dado que a sua termo-resistência é maior.
Na filtração, a retenção dependerá especialmente do número de bactérias, o que implica que os estudos neste campo devem centrar-se neste tipo de microrganismos para garantir, pelo menos, a mesma segurança actual.
Aplicações na alimentação
A filtração por membrana aplica-se sobretudo a produtos líquidos.
Os produtos por excelência aos quais se aplica a tecnologia da filtração por membrana são o leite e os sumos.
Tratam-se de produtos líquidos, relativamente abundantes, baratos e com um nível de consumo relevante.
Como por exemplo os sumos de fruta e vegetais, como o de maçã ou cenoura; alguns queijos; algumas sobremesas lácteas; os gelados, a manteiga ou alguns leites fermentados; os produtos lácteos desnatados ou pobres em lactose; a cerveja, o vinho e a sidra sem álcool, entre outros.
As técnicas clássicas para aumentar a conservação e a segurança destes produtos baseiam-se em tratamentos térmicos, como a pasteurização e a esterilização.
Estes tratamentos requerem quantidades elevadas de energía, por este motivo a filtração não encarece o produto, pode até conseguir-se um ligeiro abatimento no preço.
Ao mesmo tempo, as técnicas de tratamento por calor modificam algumas propriedades sensoriais, especialmente o sabor.
A microfiltração constitui uma alternativa aos tratamentos térmicos já que se pode conseguir uma redução da carga microbiana, mantendo o sabor do produto fresco, recém espremido ou ordenhado.
Neste sentido, a consequência é clara, sem reduzirmos a quantidade de bactérias podemos aumentar a vida comercial do produto.
Onde a ultrafiltração representa uma inovação real é na elaboração do queijo, sector no qual oferece vantagens consideráveis para fabricantes e consumidores.
Durante o processo de fabrico do queijo, alguns dos nutrientes presentes no leite perdem-se no soro (carbohidratos, vitaminas solúveis e minerais).
Estas perdas têm importantes consequências económicas que encarecem a operação do processamento.
A ultrafiltração é um meio eficaz para recuperar estes nutrientes, que podem ser utilizados posteriormente para elaborar ou enriquecer outros alimentos.
Fonte:Consumaseguridad
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Filtração por membrana: Uma solução eficaz para melhorar a qualidade dos alimentos
Na indústria de alimentos e bebidas, a separação minuciosa de partículas tem sido cada vez mais importante na produção de cerveja, sumos e muitos produtos lácteos. A filtração por membrana é um bom exemplo de tecnologia simples e eficaz, utilizada para melhorar a qualidade dos alimentos, e que tem excelentes perspectivas de futuro.
O que é uma filtração por membrana?
A filtração por membrana é uma técnica que utiliza uma barreira física, sob a forma de membrana porosa ou filtro, para separar as partículas num fluído. Estas partículas são separadas com base no seu tamanho e forma, utilizando para tal o efeito da pressão e membranas especialmente desenhadas para o processo, apresentando poros com diferentes diâmetros. Embora haja diferentes métodos de filtração por membrana (osmose inversa, nanofiltração, ultrafiltração e microfiltração, em ordem crescente relativamente ao diâmetro dos poros da membrana), todos eles pretendem a separação ou concentração de substâncias num líquido.
Principais aplicações na alimentação
Na Industria alimentar e de bebidas, a filtração por membrana é a mais moderna tecnologia para a clarificação, concentração, fraccionamento (separação de componentes), dessalinização e purificação de uma variedade de bebidas. É também aplicada com o objectivo de melhorar a segurança alimentar dos produtos, sem ter de recorrer a tratamentos térmicos. Alguns exemplos de produtos finais, cuja produção implica a utilização desta técnica, são os sumos de frutas e vegetais (como a maçã e a cenoura), queijos (ricotta), gelados, manteigas e leites fermentados; lacticínios desnatados ou com baixo teor em lactose; leite microfiltrado; cervejas, vinhos e cidras sem álcool, etc.
Queijo
A ultrafiltração do leite representa a primeira verdadeira inovação na história da confecção do queijo e oferece vantagens consideráveis, quer aos fabricantes, como aos consumidores. Durante o processo de fabrico de queijo, alguns dos nutrientes presentes no leite são perdidos no soro (hidratos de carbono, vitaminas solúveis e minerais). Estas perdas têm consequências económicas consideráveis, no processo de transformação. A ultrafiltração é um meio eficaz para recuperar estes subprodutos que podem ser utilizados posteriormente para desenvolver outros produtos alimentares. Ao mesmo tempo o resultado é a obtenção de produtos de queijo com um maior valor nutricional, a um preço mais atractivo. Outra aplicação, no caso do queijo, é a utilização da microfiltração para eliminar microorganismos indesejados do leite utilizado na produção de queijo fresco.
Leite microfiltrado
Técnicas clássicas utilizadas para melhorar a conservação e a segurança baseiam-se no tratamento térmico, como a pasteurização e esterilização. Estas técnicas alteram algumas das propriedades sensoriais do leite, como o seu sabor, por exemplo. A microfiltração constitui uma alternativa ao tratamento térmico, na medida em que reduz a presença de bactérias e aumenta a segurança microbiológica dos produtos lácteos, ao mesmo tempo que preserva o seu sabor. O leite microfiltrado fresco mantém-se durante mais tempo que o tradicional leite fresco pasteurizado. Existem ainda novidades na tecnologia de produção de membranas, que conduzem a condições de segurança e higiene semelhantes às obtidas pela termização do leite magro a 50ºC. Este processo vai permitir a comercialização de um novo tipo de leite, que pode ser armazenado à temperatura ambiente, durante cerca de seis meses, e que terá um sabor idêntico ao do leite fresco pasteurizado.
Muitas vantagens
A aplicação desta técnica de filtração por membrana oferece uma ampla gama de vantagens tanto para o consumidor como para o produtor. Por um lado, a tecnologia de filtração representa uma forma eficaz de conseguir uma qualidade superior e uma maior segurança, sem por em causa as propriedades sensoriais essenciais do produto alimentar. Elimina os ingredientes indesejáveis, tais como os microrganismos, borras ou sedimentos, que têm um impacto negativo na qualidade, garantindo assim um produto final mais atractivo no que diz respeito à textura e com maior tempo de prateleira. Por outro lado pode encurtar algumas fases de produção e aumentar o rendimento; apresenta um elevado grau de selectividade; aumenta o nível de controlo sobre o processo produtivo e tem baixos custos energéticos.
O desenvolvimento das técnicas de filtração e sua distribuição ainda não está completa. O desenvolvimento contínuo de novas aplicações com base nesta técnica, e novos métodos, em particular o desenvolvimento membranas de melhor qualidade e mais duradouras, oferecem novas perspectivas nesta área.
Referências
- Thomet, A. und Gallmann, P. (2003): Neue Milchprodukte dank Membrantrenntechnik (Hrsg): FAM in: FAM – Info, April 2003, Nr. 453
- Eichhammer, W. (1995): Energy efficiency in industry: cross-cutting technologies, in: K. Blok, W.C. Turkenburg, W. Eichhammer, U Farinelli and T.B. Johansson, Overview of Energy RD&D Options for a Sustainable Future, European Commission DG XII, Science, Research and Development, June 1995
FOOD TODAY 09/2005
Fonte: EUFIC
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