Membranas alimentarias

UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y DE LA SALUD
ESCUELA DE INGENIERIA EN ALIMENTOS
2011-2012
ULTRAFILTRACIÓN
CATEDRA: INGENIERIA DE PROCESOS
ALUMNA: PAOLA GRACIELA GIA GADÑAYPROFESOR:
ING. ENRIQUE ALTAMIRANO
[Escribir la dirección de la compañía]

TECNOLOGÍAS DE MEMBRANA

INTRODUCCIÓN A LAS OPERACIONES DE MEMBRANA

Una membrana es una película delgada (fina) que separa dos fases y actúa como una barrera selectiva al transporte de materia, debido a un gradiente de potencial químico entre las dos fases situadas a ambos lados de la misma. A una membrana entra unacorriente de alimento y salen dos corrientes, permeado y concentrado.
La corriente de permeado está compuesta por las especies que pasan a través de la membrana y el concentrado es la corriente formada por las especies que no logran atravesarla.

En la figura 4.3, se encuentra esquematizado el funcionamiento general de un proceso de separación por membranas, así como cada una de sus corrientes.Los procesos de filtración convencional, tipo filtros de carbón activo, arena y antracita, etc. operan bajo el principio de la filtración estática. Se caracterizan por que la fuerza impulsora es la gravedad, la presión solo se aplica para acelerar el proceso y la dirección del flujo es perpendicular al medio filtrante, mientras que los procesos de membranas lo hacen con la filtración dinámica.La presión es la fuerza impulsora de este proceso de separación y para evitar la colmatación de las membranas el flujo debe ser tangencial a la superficie de las mismas, tal como se muestra en la figura 4.4.

Figura 4.4. Diferencias entre filtración estática y dinámica.

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS OPERACIONES DE MEMBRANA

Tipos de operación cuando la fuerza impulsora es la presión
1.Microfiltración (MF), este tipo de membranas poseen un tamaño de poro mayor de 50 nm. El rango de presiones de operación está por debajo de los 0,2 MPa. La microfiltración es usada principalmente para separar partículas y bacterias.
2. Ultrafiltración (UF), esta membrana posee un tamaño de poro entre 50 y 2 nm. El rango de presiones de operación está entre 0,1 y 1 MPa. La ultrafiltración esutilizada para separar contaminantes microbiológicos, coloides (proteínas) y en general moléculas de gran tamaño.
3. Nanofiltración (NF), este tipo de membranas poseen un tamaño de poro menor de 2 nm. El rango de presiones de operación está entre 0,5 y 4 MPa. La nanofiltración permite separar los azúcares de otras moléculas orgánicas, así como sales minerales multivalentes de moléculas orgánicas, ysales multivalentes de las monovalentes, debido a los efectos de exclusión iónica y estérica. Es usada para concentrar y desmineralizar parcialmente el suero lácteo.
4. Ósmosis inversa, esta membrana posee el nivel más fino de la filtración, pues no posee poros. Actúa como una barrera selectiva a todos los iones disueltos y a moléculas orgánicas con un peso molecular superiores a 100 Da. Encambio las moléculas de agua pasan libremente a través de la membrana. Es usada para concentrar el suero o la leche desnatada.
ULTRAFILTRACION
El principio de la ultrafiltración es la separación física. Es el tamaño de poro de la membrana lo que determina hasta qué punto son eliminados los sólidos disueltos, la turbidez y los microorganismos. Las sustancias de mayor tamaño que los poros de lamembrana son retenidas totalmente. Las sustancias que son más pequeñas que los poros de la membrana son retenidas parcialmente, dependiendo de la construcción de una capa de rechazo en la membrana.
Así pues, la depuración mediante ultrafiltración es un proceso en el cual el agua no se depura por un proceso químico ni biológico, sino por filtración a través de membranas, obteniendo aguas libres de...