Στις βιομηχανίες τροφίμων και ποτών, ο ακριβής διαχωρισμός των σωματιδίων είναι όλο και σημαντικότερος στην παραγωγή της μπύρας, του χυμού μήλων και πολυάριθμων γαλακτοκομικών προϊόντων. Η διήθηση με χρήση μεμβρανών είναι ένα καλό παράδειγμα μιας απλής και αποδοτικής τεχνολογίας που χρησιμοποιείται για να βελτιώσει την ποιότητα τροφίμων με άριστες μελλοντικές προοπτικές.

Τι είναι η διήθηση με χρήση μεμβρανών;

Η διήθηση μεμβρανών είναι μια τεχνική, η οποία χρησιμοποιεί ένα φυσικό εμπόδιο, μια πορώδη μεμβράνη ή ένα φίλτρο, για να χωρίσει τα σωματίδια σε ένα υγρό. Τα σωματίδια χωρίζονται βάσει του μεγέθους και του σχήματός τους με τη χρήση πίεσης και ειδικά σχεδιασμένων μεμβρανών με διαφορετικά μεγέθη πόρων. Αν και υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι διήθησης μεμβρανών (αντίστροφη όσμωση, νανοδιήθηση, υπερδιήθηση και μικροδιήθηση, κατά σειρά αυξανόμενου μεγέθους πόρων), όλες έχουν ως στόχο να διαχωρίσουν ή να συμπυκνώσουν ουσίες σε ένα υγρό.

Οι κύριες εφαρμογές στα τρόφιμα

Στις βιομηχανίες τροφίμων και ποτών, η διήθηση με χρήση μεμβρανών είναι πρωτοποριακή τεχνολογία για τη διαύγαση, τη συμπύκνωση, την κλασματοποίηση (χωρισμός των συστατικών), την αφαλάτωση και τον καθαρισμό ποικίλων ποτών. Εφαρμόζεται, επίσης, στη βελτίωση της ασφάλειας τροφίμων, αποφεύγοντας τη θερμική επεξεργασία. Μερικά παραδείγματα τελικών προϊόντων που χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνική είναι χυμοί φρούτων και λαχανικών, όπως μήλου ή καρότου, τυριά, όπως η ricotta, παγωτά, βούτυρο ή μερικά ζυμωμένα γαλακτοκομικά προϊόντα, αποβουτυρωμένα και χαμηλής περιεκτικότητας σε λακτόζη γαλακτοκομικά προϊόντα, γάλα από μικροδιήθηση, μη αλκοολούχες μπύρες, κρασιά και μηλίτες, κ.λπ.

Τυρί

Η υπερδιήθηση του γάλακτος αντιπροσωπεύει την πρώτη πραγματική καινοτομία στην ιστορία της παρασκευής τυριών, προσφέροντας ουσιαστικά πλεονεκτήματα και στους κατασκευαστές και στους καταναλωτές. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρασκευής τυριών, μερικά από τα θρεπτικά συστατικά που βρίσκονται στο γάλα χάνονται στον ορό του γάλακτος (π.χ. υδατάνθρακες, διαλυτές βιταμίνες και ανόργανα στοιχεία). Αυτές οι απώλειες είναι ιδιαίτερα σημαντικές σε ό,τι αφορά  τα οικονομικά της λειτουργίας της επεξεργασίας. Η υπερδιήθηση είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος να συλλέξουμε τα παραπροϊόντα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για περαιτέρω δημιουργία τροφίμων. Συγχρόνως, έχουμε ως αποτέλεσμα προϊόντα τυριών υψηλότερης θρεπτικής αξίας σε καλύτερη τιμή. Μια άλλη εφαρμογή στο τυρί είναι η χρήση της μικροδιήθησης για την αφαίρεση ανεπιθύμητων μικροοργανισμών από το γάλα που χρησιμοποιείται στην παραγωγή τυριών από ακατέργαστο γάλα.

Μικροφιλτραρισμένο γάλα

Οι κλασικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για να βελτιώσουν τη διάρκεια ζωής και την ασφάλεια του γάλακτος είναι βασισμένες στη θερμική επεξεργασία, όπως η παστερίωση και η αποστείρωση. Αυτές οι τεχνικές τροποποιούν μερικές οργανοληπτικές ιδιότητες του γάλακτος, όπως τη γεύση του. Η μικροδιήθηση αποτελεί μια εναλλακτική λύση στη θερμική επεξεργασία, μειώνοντας την παρουσία βακτηρίων και βελτιώνοντας τη μικροβιολογική ασφάλεια των γαλακτοκομικών προϊόντων, ενώ ταυτόχρονα διατηρεί τη γεύση τους. Το φρέσκο μικροφιλτραρισμένο γάλα έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από το παραδοσιακά παστεριωμένο φρέσκο γάλα. Υπάρχει επίσης μία νέα εφεύρεση στην τεχνολογία κατασκευής μεμβρανών, η οποία οδηγεί σε παρόμοια ασφάλεια υγιεινής με τη θερμική επεξεργασία του αποβουτυρωμένου γάλακτος στους 50°C. Αυτό θα επιτρέψει την εμπορευματοποίηση νέου γάλακτος, το οποίο μπορεί να αποθηκευτεί σε θερμοκρασία δωματίου για έξι μήνες και να έχει γεύση παρόμοια με το φρέσκο παστεριωμένο γάλα.

Πολλά οφέλη

Η χρήση της διήθησης με χρήση μεμβρανών προσφέρει ένα ευρύ φάσμα πλεονεκτημάτων τόσο για τον καταναλωτή όσο και για τον παραγωγό.

Αφενός, η τεχνολογία διήθησης προσφέρει έναν αποδοτικό τρόπο να επιτευχθεί ανώτερη ποιότητα και ασφάλεια χωρίς την καταστροφή των βασικών οργανοληπτικών ιδιοτήτων του προϊόντος· αφαιρεί τα ανεπιθύμητα συστατικά, όπως τους μικροοργανισμούς, τα κατακάθια ή τα ιζήματα που έχουν αρνητική επίδραση στην ποιότητα των προϊόντων, καθιστώντας το τελικό προϊόν ελκυστικότερο στην υφή και αυξάνοντας τον χρόνο ζωής του. Αφετέρου, η τεχνολογία διήθησης μπορεί να μειώσει μερικά βήματα παραγωγής και να αυξήσει την αποδοτικότητα, έχει υψηλό βαθμό επιλεκτικότητας, βελτιώνει τον έλεγχο της παραγωγικής διαδικασίας και έχει χαμηλές ενεργειακές δαπάνες.

Η δημιουργία των τεχνικών διήθησης και διανομής τους δεν έχουν ακόμη ολοκληρωθεί. Προκύπτουν συνεχώς νέες εφαρμογές βασισμένες στην τεχνική αυτή. Οι νέες μέθοδοι, ειδικότερα η ανάπτυξη καλύτερων και ανθεκτικότερων μεμβρανών, προσφέρουν νέες προοπτικές.

Βιβλιογραφικές αναφορές

1) Thomet, A. und Gallmann, P. (2003): Neue Milchprodukte dank Membrantrenntechnik (Hrsg): FAM in: FAM – Info, April 2003, Nr. 453
2) 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