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Medición del pH en el proceso de ósmosis inversa en la industria de la miel de maple

El jarabe de maple es un edulcorante que se usa en todo, desde panqués hasta barras de granola y más. Llevar el jarabe de maple del árbol a su plato no es tan simple como extraerlo de un árbol y embotellarlo. Hay varios pasos para obtener ese jarabe dorado, y cada paso tiene puntos críticos de control. El pH es un gran punto de referencia no solo para el jarabe, sino también para el proceso de ósmosis inversa.

Miel de maple

El jarabe de maple generalmente se hace a partir de la savia del xilema (tejido vegetal lignificado de conducción que suministra líquidos de una parte a otra de las plantas vasculares) de varios árboles de maple, como los maples rojos o los maples negros. El jarabe de maple se elabora a partir de la savia que se desprende de los árboles que generalmente se almacenan como almidón en sus troncos y raíces para que el almidón se pueda convertir en azúcar. La savia es una solución diluida que es principalmente agua, generalmente 98% con 2% de azúcar. Sin embargo, queremos que aumente el porcentaje de azúcar para producir jarabe de maple.

Para obtener un mayor contenido de azúcar, la savia deberá purificarse por evaporación o por ósmosis inversa (RO) para su separación. El pH del jarabe está relacionado con varios factores que incluyen la recolección, el almacenamiento, los métodos utilizados para procesar la savia, la temporada y la contaminación. El pH se usa en una variedad de formas para controlar la acidez o alcalinidad de una solución usando una escala logarítmica donde 7 es neutral. Con la savia de maple fresca, el intervalo normal de pH es de 3.9 a 7.9 según las estaciones y las condiciones. Sin embargo, en la mayoría de los casos, la savia es ligeramente ácida con un intervalo típico de 6.5 a 7.0. Entonces, ¿cuál es la técnica mejor y más efectiva para producir savia? ¿evaporación u ósmosis inversa?

Evaporación

Habitualmente, hervir la savia para evaporar el agua fue el método aplicado de elección que se utilizó durante años para obtener la concentración de azúcar requerida. Si elige evaporar el agua de la savia, el pH aumenta de ligeramente ácido a alcalino, aproximadamente un pH de 9.0. Luego, el pH comienza a disminuir y continuará hasta que alcance el punto de densidad (66.9 °) para el jarabe. El proceso de ebullición tomará bastante tiempo para alcanzar la densidad deseada para eliminar el exceso de agua. La técnica incluye verter la savia en una olla grande sobre un horno para permitir que la savia fluya y hierva de manera uniforme con la ayuda de combustible. El combustible puede ser queroseno, gas natural, madera, propano, etc. La desventaja de utilizar esta práctica, además de la discrepancia de tiempo, es el precio del combustible, especialmente para lotes pequeños de jarabe. Sin embargo, la ósmosis inversa (OI), que es la forma más efectiva, reducirá el tiempo para obtener el jarabe de maple esperado.

¿Qué es la ósmosis inversa?

La ósmosis inversa es cada vez más común en la producción de jarabe de maple. Es un proceso de purificación que extrae el agua de todas las impurezas, minerales, azúcares y demás. Sin embargo, a diferencia de otras industrias que utilizan la ósmosis inversa, las industrias del maple no conservan el agua purificada sino el contenido de azúcar extraído. Esto permite al azucarero eliminar grandes cantidades de agua antes del proceso de evaporación convencional. De vez en cuando durante el proceso de OI, seleccionar una membrana apropiad puede ser una tarea desconcertante. La elección deberá basarse en su método de procesamiento, modelo de sistema y procedimiento de la empresa. Sin embargo, expertos en este tema han preparado una tabla para ayudar con la selección de la membrana.

Membranas de uso común en la industria del jarabe de maple

 

Temperatura máxMax. pH de limpiezapH de operaciónPresión de pruebaPresión máxMaterial de la membrana
113°F (45°C)1 – 12 pH2 – 10 pH125 psi600 psiPTF Compuesto
113°F (45°C)1 – 13 pH2 – 11 pH125 psi600 psiPTF Compuesto
2 – 11 pH3 – 9 pHN/A
1 – 13 pH3 – 9 pHN/A
1 – 12 pH3 – 10 pH75 psi
1 – 13 pH3 – 10 pH75 psi
104°F (40°C)2 – 8 pHN/A150 psi400 psiPAD Compuesto
113°F (45°C)2 – 12 pH3 – 10 pH75 psi600 psiPTF Compuesto

 

Como se muestra, el pH de la membrana es muy importante para el proceso de producción de jarabe de maple. La mayoría de las industrias realizan sus mediciones de pH con tiras reactivas debido a la facilidad de uso en comparación con un medidor. Sin embargo, las tiras reactivas de pH no siempre son efectivas o exactas. Con una calibración diaria, el medidor dará un resultado más exacto para cada aspecto del proceso de OI. https://hannainst.com.mx/soluciones-ph/

Estas calibraciones pueden realizarse con la misma frecuencia que la limpieza de los filtros, que puede variar de diaria a semanal. Dependiendo del tipo de solución de lavado que se utilice, ya sea hidróxido de sodio, peróxido de hidrógeno, ultrasil 10, todo proporcionará un resultado de pH diferente en el lavado según las especificaciones de la membrana utilizada. Al igual que con todos los equipos de azúcar, la limpieza es fundamental. Siga las sugerencias del fabricante para la limpieza.

Consejo de Hanna: ¿Su electrodo de pH se está poniendo pegajoso? ¡Recuerda no limpiarlo! Use un poco de agua para enjuagar el electrodo y luego use una solución de limpieza.

En general, el pH durante el proceso y el pH final del jarabe de maple son muy importantes. El pH resultante debe ser exacto en relación con el producto final y la limpieza del sistema de ósmosis inversa. Como se ve arriba en la tabla, el pH de la solución de lavado de la membrana puede afectar el resultado y el sabor del lote de jarabe de maple que se está produciendo. Porque sabemos que el pH se ve afectado por el almacenamiento, la limpieza, la estación y el método de procesamiento. Por esa razón, para obtener el mejor resultado en sabor para el jarabe de maple, será necesario seleccionar la membrana adecuada y controlar el pH de manera confiable con un medidor. Al hacer esto, crea longevidad con las membranas y el producto final.

Especificaciones del electrodo FC2022

Material del cuerpoPVDF
ReferenciaSencilla de Ag/AgCl
UniónAbierta
ElectrolitoViscoleno
IntervalopH: 0 a 12
Presión máxima0.1 bar
Forma de la puntaCónica (6 x 10 mm)
Diámetro6 mm
Longitud del cuerpo/ longitud total70 mm/134 mm
Temperatura de operación recomendada0 a 60 °C (32 a 140 °F)
Condiciones ambientales0.0 a 50.0 °C (32.0 a 122.0 °F), el módulo electrónico no es impermeable
Sensor de temperaturaSi
Matching pinNo
AmplificadorSi
DigitalSi
ConexiónBluetooth inteligente (Bluetooth 4.0), alcance de 10 m (33 ‘)
Tipo de batería/duraciónCR2032 de ión litio 3V/aproximadamente 500 horas
AplicacionesLácteos, carne, leche, alimentos semisólidos, yogur
Información para ordenarEl FC2022 (HALO) se suministra con solución de almacenamiento, solución limpiadora, solución de pH 7,01, solución de pH 4,01, batería, certificado de calidad y manual de instrucciones. Teléfono inteligente y tableta no incluidos.

Fuente: https://blog.hannainst.com/

miel de maple, osmosis, osmosis inversa

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