Recuperació dels soluts retinguts en el gel del procés de crioconcentració de cafè soluble

Abstract

Aquest treball parla sobre l’estudi de la millora d’un procés de crioconcentració d’extracte de cafè soluble a nivell de planta pilot que ofereix un producte de més qualitat. El principal problema en el sistema de crioconcentració per plaques és la quantitat de sòlids retinguts en el gel durant el procés. Per aquest motiu es realitza un anàlisi del gel format durant set etapes de concentració, des del 5% fins a 35% de sòlids, tant a nivell quantitatiu, mesurant els sòlids, com a nivell qualitatiu, determinant la composició del cafè en diferents punts del procés. I així, estudiar la possibilitat de la recuperació parcial o total d’aquests sòlids mitjançant el desgel a temperatura controlada, aprofitant l’efecte de crioconcentració per congelació-descongelació. Per conèixer els sòlids retinguts s’ha realitzat el desgel en 10 fraccions de 3 mostres representatives de cada etapa a una temperatura controlada de 25ºC. Les variables utilitzades per l’estudi han estat temperatura, índex de concentració i massa de les mostres. L’anàlisi de la composició s’ha realitzat a partir de mètodes oficials. S’han estudiat 3 mostres: solució inicial (≈5ºBx), placa de gel final (≈25,8ºBx) i la última solució abans de ser concentrada de l’Etapa 7(≈31ºBx). Durant el desgel, s’observa que la part exterior de la placa reté més sòlids que les fraccions interiors, des de l’Etapa 1 fins la 5, en l’última fracció s’obtenia aigua pura, amb 0% de sòlids. L’efecte de crioconcentració es produeix en totes les etapes, i permet expel·lir quasi el 80% dels sòlids totals amb només el desgel del 30% del gel en el cas de l’Etapa 1. L’anàlisi de la composició presenta un 9% de cendres, la matèria seca i humitat corresponents al nivell inicial de concentració de cada mostra i al voltant del 19% de proteína i no es va detectar greix. Els resultats són sobre matèria seca. La composició del cafè soluble és comparable a la bibliografia consultada i és molt propera a la informació de l’etiqueta proporcionada pel fabricant. La composició de les diferents mostres demostra que no hi ha diferències entre els sòlids retinguts en el gel respecte l’extracte inicial i el final. La possibilitat de dur a terme la recuperació seria viable en el mateix procés de forma semicontinua, concentrant i desfent part del gel posteriorment. Treballant en les mateixes condicions que en aquest estudi, es podria recuperar un mínim del 50% de sòlids de totes les plaques, des de la menys concentrada a la que més, descongelant el 40%. Seria més convenient treballar a concentracions més baixes per la recuperació de soluts, ja que a mesura que la concentració augmenta en les últimes etapes, la retenció de sòlids és més elevada i es recuperen en aquest cas en l’última etapa un 40% de sòlids totals amb el desgel del 30%. S’haurien de realitzar més determinacions a diferents temperatures, considerant que el comportament del gel i l’efecte de crioconcentració depenen de la temperatura, i estudiar si hi hauria canvis en la difusió de sòlids cap a l’exterior de la placa.