Técnicas de Filtración y Destilación en la Industria Alimentaria
Clarificación de Cerveza
Coadyuvante
Se utilizan como coadyuvante tierras de diatomeas, un material sólido de elevada rigidez. En la práctica, añadimos el coadyuvante de dos maneras: preparando una suspensión con dicho coadyuvante, la cual se filtrará formándose una torta de diatomeas sobre el papel de celulosa. La otra manera es añadir el propio coadyuvante sobre la cerveza. Su función es que las tortas que se formen sean muy porosas y de baja resistencia específica.
Área de Filtración
Si se utilizan 9 marcos y 10 placas de filtración, ¿de qué área de filtración se dispone si la superficie de una cara de estos elementos es de 20x20cm?
20x20x2x9=720 cm2.
Presión Constante o Variable
La práctica de filtración, ¿tiene lugar a presión o a caudal constante?
Es a presión diferencial constante. Esto se debe a que la salida de la bomba y el final de la manguera están a presión atmosférica. Conforme pasa el tiempo, el caudal disminuirá debido a la resistencia que hace la torta que se va formando.
Ultrafiltración
Estado Estacionario
La ultrafiltración, ¿es estacionaria o no estacionaria?
No es estacionaria porque si medimos la concentración de caseínas en un punto dado del sistema en un momento determinado, esta va variando. Dado que las caseínas se acumulan en un tanque hasta alcanzar la concentración deseada.
Influencia de la Presión
¿Cómo influye un cambio de presión en la ultrafiltración entre ambos lados de la membrana?
Al cambiar la diferencia de presión, cambia la fuerza impulsora. Si aumentamos la diferencia de presión, aumenta la fuerza y viceversa. Por tanto, al aumentar la presión, aumenta el caudal del filtrado y por tanto también la velocidad.
Flujo de Permeado
Motivo por el cual el flujo de permeado en la práctica de caseínas es tan pequeño:
La causa es que el caudal es demasiado grande (escala semiindustrial), comparado con el poro de la membrana (escala laboratorio).
Influencia de la Potencia de la Bomba
Si se dispusiese de una bomba de mayor potencia, ¿se podría realizar la clarificación de la cerveza sin necesidad de añadir tierras de diatomeas? Falso
La potencia de la bomba solo afecta al caudal. No se podría realizar la clarificación de la cerveza porque se acumularían sólidos en el interior del equipo y el volumen no sería constante.
Destilación
Comparación entre Destilación Simple y por Reflujo
La concentración media de etanol en el destilado generado con reflujo, es mayor que la obtenida con la destilación simple, para un mismo tiempo de procesado. Verdadero. Debe ser mayor.
El volumen del líquido que queda en el matraz como producto de cola o residuo tras destilar durante un cierto tiempo, es mayor en destilación simple que en rectificación. Falso. Tiene que quedar más residuo en rectificación porque obtienes menor volumen de destilado pero con menor concentración de solutos.
La temperatura de ebullición del vino coincide inicialmente con la temperatura de ebullición del etanol. Falso. Es más alta la temperatura de ebullición del vino, sería un punto intermedio entre agua y vino.
Importancia de la Columna de Relleno
Si se suprime la columna de relleno, ¿no cambiaría el resultado de la destilación con reflujo? Falso. La columna actúa como un plato más, por tanto, el resultado de la destilación sí cambiaría.
Dos modos de operar con el equipo de destilación, ¿en qué caso se obtendrán los mismos resultados si se elimina la columna de relleno?
- Destilación simple: es la primera que se realiza. No hay reflujo. Separa componentes volátiles (los concentra).
- Rectificado: de este modo, una parte del vapor vuelve a la columna (reflujo) concentrando más etanol. La columna de relleno, actuando como un plato más, no nos obtendrá los mismos resultados en ninguno.
Comparación entre Destilación Simple y Rectificación
Destilación rectificada: volumen de destilado menor.
Destilación simple: cuanto más evaporamos, obtendremos un destilado con menor proporción del compuesto más volátil. En rectificación se producen intercambios de especies entre vapor y líquido, de forma que el vapor se enriquece con el compuesto más volátil y el líquido con el menos. En comparación con la destilación simple, obtenemos un menor volumen de destilado pero con mayor concentración del compuesto más volátil. La destilación por rectificación, en términos generales, es la mejor destilación porque es la más pura.
Pureza de las Corrientes
de dest. y residuo: La dest. por rectificación permite obtener una dis. con mayor pureza puesto que se obtienen menos vol. y un mayor % del componente mas volat., comparado con la dest. simple. La columna de rect. tiene platos donde se producen unos intercambios de especies entre el vap. y el líquido. en este intercambio el vap. se enriquece con el compu. mas volat. y el líquido con el menos.