¿Qué es la filtración por membrana?
En la industria de la alimentación y la bebida, la filtración por membrana es la tecnología más moderna para la clarificación, concentración, fraccionación (separación de componentes), desalación y purificación de toda una serie de bebidas. Asimismo, se aplica para aumentar la seguridad de algunos productos alimentarios, sin tener que recurrir a tratamientos térmicos. Algunos ejemplos de productos finales en cuya elaboración se utiliza esta técnica son los zumos de fruta y verdura, como el de manzana o zanahoria; los quesos (como el ricotta), los helados, la mantequilla o algunas leches fermentadas; los productos lácteos desnatados o bajos en lactosa; la leche microfiltrada; la cerveza, el vino y la sidra sin alcohol, etc.

Principales aplicaciones en alimentación
En la industria de la alimentación y la bebida, la filtración por membrana es la tecnología más moderna para la clarificación, concentración, fraccionación (separación de componentes), desalación y purificación de toda una serie de bebidas. Asimismo, se aplica para aumentar la seguridad de algunos productos alimentarios, sin tener que recurrir a tratamientos térmicos. Algunos ejemplos de productos finales en cuya elaboración se utiliza esta técnica son los zumos de fruta y verdura, como el de manzana o zanahoria; los quesos (como el ricotta), los helados, la mantequilla o algunas leches fermentadas; los productos lácteos desnatados o bajos en lactosa; la leche microfiltrada; la cerveza, el vino y la sidra sin alcohol, etc.

Queso
La ultrafiltración de la leche representa la primera innovación real en la historia de la elaboración del queso y ofrece ventajas considerables a fabricantes y consumidores. Durante el proceso de fabricación del queso, algunos de los nutrientes presentes en la leche se pierden en el suero (carbohidratos, vitaminas solubles y minerales). Estas pérdidas tienen consecuencias económicas considerables que encarecen la operación de procesado. La ultrafiltración es un medio eficaz de recuperar estos subproductos que pueden utilizarse subsecuentemente para elaborar otros productos. Al mismo tiempo, se obtienen unos quesos de mayor valor nutricional y mejor precio. Otra aplicación en el caso del queso es el uso de la microfiltración para eliminar microorganismos no deseados de la leche fresca utilizada para elaborar quesos a base de leche cruda.

Leche microfiltrada
Las técnicas clásicas empleadas para incrementar la conservación y la seguridad de la leche se basan en los tratamientos térmicos, tales como la pasteurización y la esterilización. Dichas técnicas modifican algunas propiedades sensoriales de la leche como, por ejemplo, su sabor. La microfiltración constituye una alternativa a los tratamientos térmicos cada vez más empleada para reducir la presencia de bacterias y mejorar la seguridad microbiológica de los productos lácteos, preservando su sabor. La leche fresca microfiltrada se conserva durante más tiempo que la leche fresca pasteurizada tradicionalmente. Por otra parte, existe una novedad en la tecnología de las membranas aplicada a la fabricación que garantiza una seguridad higiénica similar a la “termización” de la leche desnatada a 50°C. Este proceso permitirá la comercialización de una leche nueva, que podrá conservarse a temperatura ambiente durante seis meses y tendrá un sabor similar al de la leche fresca pasteurizada.

Numerosas ventajas
La aplicación de la filtración por membrana ofrece una amplia gama de ventajas tanto para el consumidor como para el productor.

Por una parte, la tecnología de la filtración constituye un modo eficaz de lograr una calidad y seguridad superiores, sin mermar las características sensoriales fundamentales del producto. Elimina los ingredientes no deseados, como microorganismos o sedimentos, que tienen un efecto negativo en la calidad del producto, mejorando la textura del producto final e incrementando su duración. Por otro lado, puede acortar las etapas de producción y aumentar el rendimiento, permite un elevado grado de selectividad, mejora el control del proceso de producción y sus costes energéticos son reducidos.

El desarrollo de técnicas de filtración y su distribución sigue adelante. Existe un desarrollo continuo de nuevas aplicaciones basadas en esta técnica. Los nuevos métodos, especialmente el desarrollo de membranas mejores y más duraderas, ofrecen nuevas perspectivas.

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Fuente: www.eufic.org

La importancia de la filtración del aire

Purificación de gases por filtración

Los gases comprimidos están frecuentemente contaminados con sustancias y partículas indeseables, introducidos durante el proceso, compresión y almacenaje.

Existen en el mercado diferentes filtros que pueden ser usados para retirar los contaminantes de los gases, y la selección exacta de éstos depende del tamaño de partículas a remover y de la corrosividad del gas.

El bronce y acero inoxidable sinterizados, fibra metálica y filtros de espuma de metal son usados para la remoción de partículas de 5 a 10 µm, en cambio, para partículas de 0.2 µm o menores, se hace más efectivo utilizar membranas de teflón poroso u otro medio con tamaño de poro absoluto. Estas membranas, incluso, son capaces de retener partículas hasta de 0.01 µm en su matriz por mecanismos de retención como la adsorción. El conocer los datos de presión contra flujo del filtro membrana en sus diferentes poros, facilita el cálculo del tamaño del filtro necesario para un propósito en particular.

En situaciones especiales se recurre a los filtros coalescentes, los cuales atrapan aerosoles por efecto de coalescencia, que consiste en la formación de gotas que pasan gradualmente a través del medio filtrante y se colectan por fuera del mismo, donde el líquido puede drenarse fácilmente del portacartuchos evitando así que se mezcle con el gas. Tanto en este sistema como en otros (especialmente con filtros de poro absoluto) el elemento deberá cambiarse cuando se alcanza un valor alto no satisfactorio en la caída de presión, procurando estar siempre alerta de no rebasar las presiones diferenciales máximas recomendadas de los filtros, pues de no ser así, se corre el riesgo de colapsar tanques y/o de recibir partículas incluyendo fragmentos del mismo filtro en lugar de un gas limpio.

Filtración estéril de aire

En la actualidad, el uso principal de los filtros de aire en la industria es la esterilización de aire o gases. Para confirmar que el aire podrá ser esterilizado, se requiere entre otras pruebas la validación de los filtros, utilizando por lo general aerosoles virales Ф - 174 y bacterianos de Brevundimonas diminuta con cuentas viables, a determinar  antes y después de la filtración por membrana.

Venteo de aire estéril

Es muy común encontrar esta operación en laboratorios e industrias. Cuando las soluciones se dispensan a recipientes cerrados, se debe reemplazar con aire el volumen del líquido descargado.

Otra aplicación es el venteo de aire estéril en el ciclo de enfriamiento de las autoclaves. Entre las ventajas de utilizar filtros hidrofóbicos en todas estas aplicaciones, está la baja permeabilidad del agua permitiendo el paso del aire cuando el líquido es removido.

Aire estéril para fermentadores

La esterilización de aire para fermentadores se ha practicado por muchos años.  Sin embargo, las ventajas que ofrece un filtro absoluto de membrana han ido cambiando su práctica, pues este brinda seguridad y economía.

Dimensionamiento de sistemas

La selección del filtro hidrofóbico para la filtración o venteo esta íntimamente ligado al gasto de aire requerido en el primer caso y al volumen del recipiente que será venteado. Podemos citar desde un disco pequeño hasta un cartucho, pasando por tamaños intermedios suficientes para tanques de 500 a 1000 litros. Es importante determinar el ∆P ya que es una función de la cabeza hidráulica del fluido mas cualquier perdida por fricción en las líneas. Se debe considerar conservar el ∆P lo más bajo posible para compensar el taponamiento.

Determinaciones analíticas

Otras aplicaciones que no queremos dejar de mencionar, ya que aportan información muy importante a todo lo relacionado con el medio ambiental, son las determinaciones analíticas de contaminantes en el aire, partículas no deseadas, microorganismos y sustancias volátiles.

Proveedores de filtración esterilizante

A continuación le presentamos a Millipore, proveedor de material y equipo de laboratorio para filtración esterilizante.

Millipore es un compañía multinacional dedicada a la alta tecnología en ciencias biológicas, biofarmacéuticas, biotecnología, electrónica, alimentos, bebidas, proporcionando así herramientas y servicios para el desarrollo y producción de nuevos productos.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Millipore.

O bien, haga contacto directo con Millipore para solicitar mayor información sobre medios de filtración esterilizante.

Los NonWovens (no tejidos) y su aplicación en filtración

Los textiles nonwoven (no tejidos) son aquellos que no estan tejidos ni enlazados, por ejemplo el fieltro. Los nonwovens no son fuertes (a menos que estén reforzados por un forro) y no se estiran. Su fabricación es más barata que los textiles comunes.

La fabricación de las telas no-tejidas se lleva a cabo poniendo pequeñas fibras juntas en forma de hoja y uniéndolas mecánicamente (como en el caso del fieltro), con un adhesivo o entrelazándolas con agujas serradas de tal forma que la fricción interna de la fibra de lugar a un tejido fuerte.

Actualmente, los no-tejidos están llegando a ser muy importantes y el número de compañías textiles que están logrando entrar en los campos textiles industriales / técnicos es creciente.

Materia Prima para los no-tejidos

Los materiales no-tejidos se producen principalmente de fibras artificiales. Los principales polímeros sintéticos que actualmente dominan el mercado son el polipropileno y poliester (principalmente el PET). Los no-tejidos son frecuentemente utilizados en aplicaciones durables o desechables. El no-tejido usado para prevenir la infiltración del agua es un ejemplo de aplicación durable y el no-tejido usado en los pañales de bebes es un ejemplo de aplicación desechable.

Aplicaciones de los no-tejidos

Los materiales no-tejidos son usados en numerosas aplicaciones, incluyendo:

Higiene

Trapos

Filtros

Geotextiles (utilizados para proteger daños mecánicos)

Forro de alfombra

Compuestos

Aislamiento

Los nonwovens son ingenieriles y materiales versátiles, los cuales son usados ampliamente para un gran numero de aplicaciones, particularmente en la filtración de gas y líquido, extendiéndose de los productos farmacéuticos a la industria alimenticia y las bebidas y a las aplicaciones en la filtración industrial pesada.

Están diseñados para tener un número de beneficios funcionales, tales como resistencia a la permeabilidad o alta presión y a la temperatura, mientras que reducen al mínimo la caída de presión. Pueden también ofrecer características de proteción viral y bacteriana, reducción de la contaminación y propiedades de neutralización de olor en ambientes domésticos y automotores, y además de ser ligeros, reciclables o biodegradables.

Innovaciones en el campo de los no-tejidos

Innovaciones recientes en el mercado de la filtración incluyen el uso de los filtros de nanofibras no-tejidas ofreciendo propiedades de captura de particulas de mayor tamaño o el uso de filtros cargado electrostáticamente, dándole una barrera anti-bacterial mientras permanecen aereados. La filtración usando medios no-tejidos ofrece funciones efectivas en instalaciones criticas, tales como equipos de aire acondicionado en operación en cines y bolsas de valores y en sistemas de tratamiento de agua.

Beneficios de los no-tejidos con respecto a materiales convencionales

Algunos de los beneficios del uso de no-tejidos en la filtración en comparación con los materiales convencionales, son los siguientes:

Si desea conocer algunos distribuidores de NonWovens (no-tejidos), haga click en los nombres.

Fuentes

http://en.wikipedia.org/wiki/Nonwovens

Filtration+separation, Volume 42, Number 02, March 2005, páginas 26-31.