Concentração de suco de laranja (Citrus sinensis) por osmose inversa

A concentração de suco de laranja por osmose inversa combinada com ultrafiltração foi estudada em escala semi-piloto, visando avaliar a utilização dessa tecnologia para substituição parcial da evaporação. Foram utilizados no processamento 100 litros de suco de laranja, com teor de polpa de 1,5%, cedidos pela CTM Citrus. Na primeira etapa, todo o suco passou pela etapa de ultrafiltração, para separação da polpa, enzimas pectinolíticas e microrganismos, que foram retidos. Foi utilizada uma membrana da Romicom (HF-43) de polissulfona em um sistema de configuração tubular, com peso molecular de corte de 50.000 daltons, à pressão de 1,2 bar. Obteve-se um fator de concentração de 27,6. O retentado da ultrafiltração foi pasteurizado à temperatura de 90°C, em trocador de calor de superfície raspada desenvolvido para este projeto. O processo de osmose inversa foi conduzido no equipamento Lab-unit M-20 da DDS, utilizando membranas da DDS (HR 95 PP) de filme composto em um sistema de configuração quadro e placas. Foram realizados três tratamentos com pressões de 20, 40 e 60 bar e para cada experimento, foram feitas três repetições. O retentado pasteurizado da ultrafiltração foi adicionado ao retentado da osmose inversa e caracterizado química, física e sensorialmente. Na osmose inversa foram obtidos fatores de concentração de 2,7, 3,5 e 3,6 e teores de sólidos solúveis de 18, 23 e 30 °Brix, para os tratamentos de 20, 40 e 60 bar, respectivamente. Os respectivos permeados apresentaram teores de sólidos solúveis de 3,3, 1,3 e 0,3°Brix e acidez de 262,50, 91,50 e 34,25 mg de ácido cítrico/100 ml. Os sucos obtidos pelos três tratamentos apresentaram valores de "defect score" e "color score" superiores aos do suco original, enquanto que para o "flavor score", os sucos obtidos às pressões de 40 e 60 bar, apresentaram valores próximos ao ideal. Os valores de "ratio", pH e formol foram semelhantes entre os tratamentos. O teor de óleo foi maior no tratamento realizado à menor pressão enquanto que o teor de vitamina C foi maior no de maior pressão. Tanto o suco concentrado quanto o diluído, nos três tratamentos, foram caracterizados como fluidos Newtonianos, apresentando valores de viscosidade maiores quando obtidos a maiores pressões. The concentration of orange juice using reverse osmosis associated with ultrafiltration processes was studied in a pilot-scale plant in order to evaluate this technology as a parcial substitute for evaporation in orange juice concentration. Assays were carrried out using 100 L orange juice containing 1.5% pulp (CTM Citrus). As a first step, the material was passed through the ultrafiltration unit to separate the pulp, pectic enzymes and microrganisms contained in the retentate. Polysulphone Romicom membrane (HF- 43), tubular modulus, with a 50,000 dalton cut molecular weight was employed, under 1.2 bar working pressure, yielding a concentration factor of 27.6. The retentate was pasteurised at 90°C in a specially designed scraped surface heat exchanger. Reverse osmosis was carried out in a DDS equipment (model LAB 20), using the compound film DDS membrane HR-95PP, with plate and frame type modulus. Tests were conducted under three pressure conditions, i.e., 20, 40 and 60 bar and results obtained after three repetitions for each condition. The pasteurised ultrafiltration retentate was added to the reverse osmosis retentate and then analysed for its chemical, microbiological, physical and sensory aspects. Reverse osmosis processes under 20, 40 and 50 bar have furnished concentration factors of 2.77, 3.53 and 3.59, containing soluble solids levels of 18.15, 23.44 and 29.80 % w/v, respectively. The permeate showed soluble solids contents of 3.3, 1.3 and 0.3 % w/v and acidity values of 262.50, 91.50 and 34.25 % w/v (as citric acid), under 20, 40 and 60 bar, respectively. Juices from all three treatments presented better defect and colour scores when compared with those regarding the original juice; juices obtained at 40 and 60 bar showed flavour scores close to optimum. The ratio, pH and formaldehyde values were similar under the three pressure conditions. In every case, concentrated as well as diluted juice samples were characterised as Newtonian fluids, showing increasing vicosities for corresponding increasing working pressures