Application of pulsed electric field (PEF) techniques in food processing
Aplicación de técnicas de campo eléctrico pulsado (PEF) en el procesamiento de alimentos
El tratamiento de campo eléctrico pulsado (pulsed electric field, PEF) es un método innovador y prometedor para el tratamiento no térmico de alimentos. Es una buena alternativa con respecto a los métodos convencionales de permeabilización de membranas celulares, tales como los tratamientos térmicos y la adición de sustancias químicas como enzimas.
En esta investigación se estudió el efecto de algunos parámetros de proceso sobre la permeabilización de membranas celulares de distintas plantas comestibles por medio de un tratamiento PEF, llevado a cabo en un equipo de laboratorio por lotes ad hoc. Se utilizó la medición de la impedancia eléctrica de tejidos de plantas tratados con PEF y sin tratar como una función de la frecuencia, con el fin de detectar la permeabilización de las membranas celulares. Asimismo, se introdujo la conductividad compleja relativa para caracterizar el grado de permeabilización como una función de las variables eléctricas aplicadas.
Los estudios de permeabilización llevados a cabo sobre tejidos de manzana y papa han demostrado que la fuerza del campo eléctrico y el número de pulsos son los principales parámetros de proceso que determinan la efectividad del tratamiento, y el grado de permeabilización aumenta con el incremento de estos. El nivel umbral de la permeabilización de tejidos se logra con un número fijo de pulsos. A 10 pulsos, la fuerza de campo eléctrico necesaria para permeabilización de tejido de papa fue de 1 kV/cm, y para manzana de 1,5 kV/cm. Por medio de una metodología desarrollada, se determinaron las condiciones para permeabilización total; al aplicar una fuerza crítica de campo eléctrico, se logró a 500 pulsos tanto para papa como para manzana. Asimismo, se investigó la aplicabilidad del PEF como etapa de pretratamiento del secado convencional. Sin importar la intensidad del tratamiento, la aplicación de PEF determinó la pérdida inicial de agua como consecuencia de la ruptura de la membrana celular. Se detectó una velocidad de deshidratación mayor a 1,5 kV/cm cuando se incrementaron los pulsos de 10 a 100, sin observarse mejoras a un número más alto.
Este documento es la tesis doctoral preparada por Francesca De Vito para obtener su título de Ph.D. en el Department of Chemical and Food Engineering en la University of Salerno (Salerno, Italia, 2005). Se encuentra alojado en el portal del Doctorate in Chemical Engineering de esta institución italiana.
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Optimization of reverse osmosis (RO) process for the purification of meat processing wastewater
Optimización del proceso de ósmosis inversa para la purificación de las aguas residuales provenientes del procesamiento de carne
Las industrias de procesamiento de carne generan una gran cantidad de aguas residuales. Debido a la localización remota de algunas compañías en áreas del norte de Finlandia, estas afrontan el problema de una baja eficiencia en la purificación tradicional biológica de aguas residuales y la necesidad de un sistema descentralizado de suministro de energía basado en fuentes locales. Los procesos de separación por membranas integrados en la tecnología de purificación de aguas residuales pueden proporcionar una solución económica y ambientalmente amigable para pequeñas y medianas empresas.
El objetivo principal de este estudio fue encontrar la tecnología para, por una parte, el tratamiento de aguas residuales provenientes de la industria de alimentos en el norte de Finlandia que sea adecuado para la producción de agua de proceso reciclable y, por otra, lograr obtener una etapa de pre-concentración económica en los sistemas locales de suministro de energía antes de la digestión anaeróbica. En estas condiciones, se pretendió concentrar los materiales orgánicos de las aguas residuales de las industrias cárnicas.
En este artículo se reportan los efectos de la presión de operación, la temperatura y la velocidad del flujo de circulación sobre el flux del permeado y las resistencias calculadas por el modelo de resistencias en serie. Basados en los datos experimentales, los autores diseñaron y optimizaron el proceso de ósmosis inversa para la capacidad máxima con obstracciones mínimas, usando un modelado de superficie de respuesta por medio del programa MODDE.
Este documento fue preparado por Sándor Beszédes, Cecilia Hodúr (Department of Mechanical and Process Engineering, University of Szeged, Szeged, Hungría), Nora Pap, Riitta L. Keiskki (Mass and Heat Transfer Process Laboratory, University of Oulu, Oulu, Finlandia) y Eva Pongracz (Thule Institute, NorTech Oulu, Oulu, Finlandia) para la “5th Membrane Science and Technology Conference PERMEA 2010” (Tatranské Matliare, Eslovaquia, 4-8 de septiembre de 2010). Se encuentra alojado en el sitio web de NorTech Oulu.
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