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” en membranas poliméricas).
Cerrar la membrana de óxido de grafeno permeada por la lactosa y el agua; dejar las grasas, las proteínas y las macromoléculas en la leche.
Las membranas de óxido de grafeno tienen la ventaja de generar capas de ensuciamiento porosas, lo que permite mantener mejor su rendimiento de filtración que las membranas de polímero comerciales. La química única y la estructura laminar de la membrana de óxido de grafeno facilitan la penetración de lactosa y agua, a la vez que repelen grasas, proteínas y algunos minerales. Por lo tanto, la textura, el sabor y el valor nutricional de la leche se conservan mejor en comparación con las películas de polímero comerciales.
Gracias a la estructura laminar única de la capa de ensuciamiento porosa y la membrana de óxido de grafeno, la concentración de lactosa y el flujo de permeación de lactosa son mucho mayores que 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 prevención de la contaminación irreversible. Esto da lugar a la formación de una capa de ensuciamiento porosa, que permite una mayor tasa de recuperación del flujo de agua tras la filtración de la leche.
Este trabajo pionero, que destaca por su excelente rendimiento antiincrustante y su alta selectividad a la lactosa, demuestra la aplicación de membranas de óxido de grafeno en la industria alimentaria, especialmente en la láctea. Este método ofrece un gran potencial para eliminar el azúcar de las bebidas, conservando al mismo tiempo otros 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 mediante membranas híbridas de óxido de grafeno/grafeno en capas») para la desalinización de agua de mar en nanotecnología natural. La membrana muestra una mayor estabilidad química gracias a la adición de 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 rendimiento antiincrustante y su alta selectividad a la lactosa, demuestra la aplicación de membranas de óxido de grafeno en la industria alimentaria, especialmente en la láctea. Este método ofrece un gran potencial para eliminar el azúcar de las bebidas, conservando al mismo tiempo otros 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 mediante membranas híbridas de óxido de grafeno/grafeno en capas») para la desalinización de agua de mar en nanotecnología natural. La membrana muestra una mayor estabilidad química gracias a la adición de 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
