Nos últimos anos, as membranas de óxido de grafeno têm sido utilizadas principalmente para dessalinização da água do mar e separação de corantes. No entanto, as membranas possuem uma ampla gama de aplicações, como na indústria alimentícia.
Uma equipe de pesquisa do Centro Global de Inovação Aquática da Universidade de Shinshu estudou a aplicação de membranas de óxido de grafeno no leite. Esse tipo de membrana geralmente forma uma densa camada de sujeira (carbono, “Membranas de óxido de grafeno para leite sem lactose” em membranas de polímero).
Feche a membrana de óxido de grafeno permeada por lactose e água; deixe as gorduras, proteínas e macromoléculas no leite.
As membranas de óxido de grafeno têm a vantagem de produzir camadas de incrustação porosas, o que permite manter um desempenho de filtração superior ao das membranas poliméricas comerciais. A composição química e a estrutura em camadas exclusivas da membrana de óxido de grafeno permitem aumentar a penetração de lactose e água, repelindo gordura, proteína e alguns minerais. Portanto, a textura, o sabor e o valor nutricional do leite podem ser melhor preservados em comparação com os filmes poliméricos comerciais.
Devido à estrutura em camadas única da camada de incrustação porosa e da membrana de óxido de grafeno, a concentração de lactose e o fluxo de permeação de lactose são muito maiores do que os das membranas de nanofiltração comerciais. Ao utilizar uma membrana de suporte com poros de 1 μm como membrana de óxido de grafeno, a contaminação irreversível é minimizada. Isso leva à formação de uma camada de incrustação porosa, que possibilita uma maior taxa de recuperação do fluxo de água após a filtração do leite.
Destacando seu excelente desempenho anti-incrustante e alta seletividade à lactose, este trabalho pioneiro demonstra a aplicação de membranas de óxido de grafeno na indústria alimentícia, especialmente na indústria de laticínios. Este método mantém o grande potencial de remoção de açúcar de bebidas, preservando outros ingredientes e, assim, aumentando seu valor nutricional.
As elevadas propriedades anti-incrustantes de soluções ricas em matéria orgânica (como o leite) tornam-nas também uma escolha ideal para outras aplicações (como o tratamento de águas residuais e aplicações médicas). O grupo planeia continuar a explorar a aplicação do filme de óxido de grafeno.
Este trabalho baseia-se em resultados de pesquisas anteriores do grupo, nomeadamente a criação de membranas de óxido de grafeno pulverizado (“Rejeição eficaz de NaCl e corantes em membranas híbridas de óxido de grafeno/grafeno em camadas”) para dessalinização de água do mar em nanotecnologia natural. A membrana demonstra maior estabilidade química com a adição de algumas camadas de grafeno, apresentando, ao mesmo tempo, desempenho de filtração estável após cinco dias de operação. Além disso, o método de deposição por pulverização mostra-se muito promissor em termos de escalabilidade.
Destacando seu excelente desempenho anti-incrustante e alta seletividade à lactose, este trabalho pioneiro demonstra a aplicação de membranas de óxido de grafeno na indústria alimentícia, especialmente na indústria de laticínios. Este método mantém o grande potencial de remoção de açúcar de bebidas, preservando outros ingredientes e, assim, aumentando seu valor nutricional.
As elevadas propriedades anti-incrustantes de soluções ricas em matéria orgânica (como o leite) tornam-nas também uma escolha ideal para outras aplicações (como o tratamento de águas residuais e aplicações médicas). O grupo planeia continuar a explorar a aplicação do filme de óxido de grafeno.
Este trabalho baseia-se em resultados de pesquisas anteriores do grupo, nomeadamente a criação de membranas de óxido de grafeno pulverizado (“Rejeição eficaz de NaCl e corantes em membranas híbridas de óxido de grafeno/grafeno em camadas”) para dessalinização de água do mar em nanotecnologia natural. A membrana demonstra maior estabilidade química com a adição de algumas camadas de grafeno, apresentando, ao mesmo tempo, desempenho de filtração estável após cinco dias de operação. Além disso, o método de deposição por pulverização mostra-se muito promissor em termos de escalabilidade.
Data da publicação: 20 de julho de 2021
