Potencial de la nanofiltración para el procesamiento de jugos de frutas

La nanofiltración forma parte de los procesos membranarios cuya fuerza motriz es la presión. Esta tecnología se basa en el uso de una membrana semi-permeable a través de la cual pasa el fluido, gracias a un gradiente de presión. La configuración tangencial del sistema permite limitar la acumulación de producto retenido en la superficie de la membrana y de esta manera se puede establecer un proceso continuo de filtración. La nanofiltración se describió inicialmente en los años 1980 como una variante de la ósmosis inversa y se ha convertido en la actualidad en una técnica aparte. Las membranas utilizadas presentan una estructura microporosa con diámetros de poro del orden del nanómetro. La transferencia de materia a través de la membrana implica la intervención de fenómenos complejos y difíciles de prever. La retención depende no solo del impedimento estérico sino también de la carga eléctrica. Los puntos de corte se traslapan entre 200 y 1000 Da. La nanofiltración se desarrolló en un inicio para el tratamiento de agua. En las industrias alimentarias se ha empleado principalmente para la desmineralización de lactosuero y en la última década esta tecnología ha suscitado interés por sus diversas y nuevas aplicaciones, sobre todo en el campo del procesamiento de jugos de frutas. Los sólidos totales de los jugos de frutas representan de un 5 a un 25 % de la masa del producto, de los cuales los azúcares y los ácidos orgánicos son los principales compuestos. Otros microcomponentes pueden también encontrarse y juegan un papel esencial en la calidad del producto. Al emplear membranas con un bajo punto de corte, la nanofiltración puede considerarse para concentrar a temperatura ambiente la mayoría de los solutos presentes y con un consumo energético moderado. Los flujos de permeado y la retención de sólidos están estrechamente ligados a las condiciones operatorias. Al optimizar la presión transmembranaria, es posible incrementar los sólidos solubles de los jugos de frutas hasta en un 25 %, sin modificar significativamente las características sensoriales y nutricionales. Si se seleccionan membranas con un punto de corte elevado, es posible también fraccionar ciertos compuestos presentes en los jugos de frutas o en los subproductos generados durante su procesamiento. Esta operación puede ser utilizada para obtener extractos ricos en compuestos funcionales. La separación de azúcares y compuestos fenólicos por nanofiltración permite por ejemplo concentrar y purificar los flavonoides. La selección de la membrana y de la presión son por lo tanto parámetros fundamentales para establecer el rendimiento de la operación. A pesar de que su aplicación a escala industrial para el procesamiento de jugos de frutas es aún limitada, la nanofiltración presenta un potencial interesante, principalmente para el fraccionamiento de compuestos bioactivos. La mejora en la fabricación de membranas, así como un mayor dominio del proceso, deberían de permitir en un corto plazo el empleo de la nanofiltración por parte de la industria alimentaria, para la obtención de productos de alto valor agregado. (Résumé d'auteur