En los últimos años, las membranas de óxido de grafeno se han utilizado principalmente para la desalinización de agua de mar y la separación de colorantes. Sin embargo, las membranas tienen una amplia gama de aplicaciones, como en la industria alimentaria.
Un equipo de investigación del Centro Global de Innovación Acuática de la Universidad de Shinshu ha estudiado la aplicación de membranas de óxido de grafeno en la leche. Este tipo de membrana suele formar una densa capa de suciedad (carbono, “Membranas de óxido de grafeno para leche sin lactosa” sobre membranas de polímero).
Cierra la membrana de óxido de grafeno permeada por lactosa y agua; deja las grasas, las proteínas y las macromoléculas en la leche.
Las membranas de óxido de grafeno presentan la ventaja de generar capas porosas resistentes a la obstrucción, lo que permite mantener un mejor rendimiento de filtración que las membranas de polímero comerciales. La singular química y la estructura en capas de la membrana de óxido de grafeno mejoran la penetración de lactosa y agua, a la vez que repelen grasas, proteínas y algunos minerales. Por consiguiente, la textura, el sabor y el valor nutricional de la leche se conservan mejor que con las películas de polímero comerciales.
Gracias a la singular estructura estratificada de la capa porosa antiincrustante y la membrana de óxido de grafeno, la concentración de lactosa y el flujo de permeación de lactosa son considerablemente superiores a los de las membranas de nanofiltración comerciales. Al utilizar una membrana de soporte con un tamaño de poro de 1 μm como membrana de óxido de grafeno, se mejora la eliminación de la contaminación irreversible. Esto propicia la formación de una capa antiincrustante porosa, lo que permite una mayor recuperación del flujo de agua tras la filtración de la leche.
Este trabajo pionero, que destaca por su excelente resistencia a la contaminación y su alta selectividad a la lactosa, demuestra la aplicación de las membranas de óxido de grafeno en la industria alimentaria, especialmente en la láctea. Este método conserva el gran potencial de eliminar el azúcar de las bebidas, manteniendo los demás ingredientes y, por lo tanto, aumentando su valor nutricional.
Las elevadas propiedades antiincrustantes de las soluciones ricas en materia orgánica (como la leche) las convierten también en una opción ideal para otras aplicaciones (como el tratamiento de aguas residuales y aplicaciones médicas). El grupo planea seguir explorando la aplicación de la película de óxido de grafeno.
Este trabajo se basa en los resultados de investigaciones previas del grupo, concretamente en la creación de membranas de óxido de grafeno pulverizadas («Rechazo eficaz de NaCl y colorantes en membranas híbridas de óxido de grafeno/grafeno en capas») para la desalinización de agua de mar mediante nanotecnología natural. La membrana muestra una mayor estabilidad química gracias a la adición de unas pocas capas de grafeno, a la vez que presenta un rendimiento de filtración estable tras cinco días de funcionamiento. Además, el método de deposición por pulverización resulta muy prometedor en términos de escalabilidad.
Este trabajo pionero, que destaca por su excelente resistencia a la contaminación y su alta selectividad a la lactosa, demuestra la aplicación de las membranas de óxido de grafeno en la industria alimentaria, especialmente en la láctea. Este método conserva el gran potencial de eliminar el azúcar de las bebidas, manteniendo los demás ingredientes y, por lo tanto, aumentando su valor nutricional.
Las elevadas propiedades antiincrustantes de las soluciones ricas en materia orgánica (como la leche) las convierten también en una opción ideal para otras aplicaciones (como el tratamiento de aguas residuales y aplicaciones médicas). El grupo planea seguir explorando la aplicación de la película de óxido de grafeno.
Este trabajo se basa en los resultados de investigaciones previas del grupo, concretamente en la creación de membranas de óxido de grafeno pulverizadas («Rechazo eficaz de NaCl y colorantes en membranas híbridas de óxido de grafeno/grafeno en capas») para la desalinización de agua de mar mediante nanotecnología natural. La membrana muestra una mayor estabilidad química gracias a la adición de unas pocas capas de grafeno, a la vez que presenta un rendimiento de filtración estable tras cinco días de funcionamiento. Además, el método de deposición por pulverización resulta muy prometedor en términos de escalabilidad.
Fecha de publicación: 20 de julio de 2021
