{"id":6189,"date":"2021-03-12T15:24:24","date_gmt":"2021-03-12T15:24:24","guid":{"rendered":"http:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/?p=6189"},"modified":"2021-03-16T09:48:57","modified_gmt":"2021-03-16T09:48:57","slug":"cfm-o-microfiltracion-de-flujo-vs-filtracion-convencional","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/cfm-o-microfiltracion-de-flujo-vs-filtracion-convencional\/","title":{"rendered":"CFM o Microfiltraci\u00f3n de Flujo Cruzado vs Filtraci\u00f3n Convencional"},"content":{"rendered":"<h2><strong>Tipos de Filtraci\u00f3n y en qu\u00e9 se diferencian<\/strong><\/h2>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">La filtraci\u00f3n es un proceso unitario basado en la separaci\u00f3n por membranas de naturaleza f\u00edsica y qu\u00edmica utilizadas para discriminar distintas mol\u00e9culas a partir de su tama\u00f1o y en menor medida por su forma o composici\u00f3n qu\u00edmica. (K. Wang et., al 2010)<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Tabla 1. <\/span><b><i>Comparaci\u00f3n entre la Filtraci\u00f3n convencional y la Microfiltraci\u00f3n por flujo cruzado (Elaboraci\u00f3n propia)<\/i><\/b><\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td><b>Filtraci\u00f3n convencional<\/b><\/td>\n<td><b>Microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado<\/b><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Proceso discontinuo<\/span><\/td>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Proceso continuo<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Menor rendimiento de filtraci\u00f3n<\/span><\/td>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Mayor rendimiento de filtraci\u00f3n<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Menor calidad de la prote\u00edna del suero<\/span><\/td>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Mayor calidad de la prote\u00edna del suero<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Mayor tiempo y energ\u00eda<\/span><\/td>\n<td><span style=\"font-weight: 400;\">Menor tiempo y energ\u00eda<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">En la <strong>filtraci\u00f3n convencional<\/strong>, la suspensi\u00f3n se <strong>desplaza perpendicularmente<\/strong> a trav\u00e9s de un filtro poroso donde los s\u00f3lidos de mayor tama\u00f1o quedan retenidos en el filtro, <strong>permitiendo solo el paso del permeado<\/strong> (l\u00edquido que queda al penetrar un cuerpo o traspasarlo) y <strong>s\u00f3lidos de menor tama\u00f1o<\/strong>. Es un tipo de filtraci\u00f3n discontinua caracterizada por ser un proceso costoso y que <strong>requiere mayor tiempo de filtraci\u00f3n<\/strong> para obtener el producto deseado en comparaci\u00f3n con otros m\u00e9todos filtrantes, necesitando esperar a que finalice todo el ciclo de filtraci\u00f3n para conseguir el producto final.\u00a0<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Por otro lado, la <strong>microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado (CFM)<\/strong>, se diferencia de la filtraci\u00f3n convencional en que la <strong>suspensi\u00f3n pasa de forma tangencial a trav\u00e9s del filtro<\/strong> en vez de perpendicularmente. Adem\u00e1s, presenta la ventaja de que se puede ir extrayendo de forma continua el producto, (prote\u00edna del suero l\u00e1cteo) al mismo tiempo que se va realizando la filtraci\u00f3n tangencial <strong>proporcionando m\u00e1s beneficios<\/strong> que la filtraci\u00f3n convencional, como son:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span style=\"font-weight: 400;\">\u00a0Recogida de la prote\u00edna de suero l\u00e1cteo al mismo tiempo que se produce la filtraci\u00f3n ahorrando tiempo y dinero.<\/span><\/li>\n<li aria-level=\"1\"><span style=\"font-weight: 400;\">Elecci\u00f3n del tama\u00f1o exacto del poro del filtro para conseguir extraer con un alto grado de pureza las prote\u00ednas, eliminando otras sustancias y aumentando su calidad adem\u00e1s de evitar mayor formaci\u00f3n de espuma durante el proceso de filtrado.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><b><\/b><br \/>\n<img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-6192 aligncenter\" src=\"http:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-1-2-720x390.png\" alt=\"\" width=\"720\" height=\"390\" srcset=\"https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-1-2-720x390.png 720w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-1-2-768x416.png 768w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-1-2.png 852w\" sizes=\"(max-width: 720px) 100vw, 720px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><i><span style=\"font-weight: 400;\">Figura 1.<\/span><\/i><b><i> Comparaci\u00f3n entre el proceso de filtraci\u00f3n convencional y el proceso de microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado (CFM).<\/i><\/b><\/p>\n<h2><b>ESTUDIO EN EL QUE SE COMPARA LA FILTRACI\u00d3N EN MODO CONTINUO Y DISCONTINUO<\/b><\/h2>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">En un <\/span><a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S0376738811006752\"><span style=\"font-weight: 400;\">estudio<\/span><\/a><span style=\"font-weight: 400;\"> realizado por<\/span> <span style=\"font-weight: 400;\">Catherine Casey y colaboradores en el a\u00f1o 2011, se compara la utilizaci\u00f3n<span style=\"font-weight: 400;\">\u00a0la filtraci\u00f3n tangencial de un solo paso (SPTFF) que trabaja en modo continuo al igual que la microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado (CFM)<\/span>\u00a0vs la filtraci\u00f3n tangencial convencional. En esta \u00faltima, la suspensi\u00f3n pasa de forma tangencial a trav\u00e9s del filtro, pero <\/span><span style=\"font-weight: 400;\">de forma discontinua y siendo un proceso m\u00e1s largo y costoso como ocurre en la filtraci\u00f3n convencional en perpendicular.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Se comprob\u00f3 la variedad de ventajas que presenta la utilizaci\u00f3n de la microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado(CFM) en comparaci\u00f3n con la filtraci\u00f3n tangencial convencional, en la extracci\u00f3n de las prote\u00ednas. Se puede ver en la figura 2.<\/span><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-6193 aligncenter\" src=\"http:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-2-1-720x497.png\" alt=\"\" width=\"720\" height=\"497\" srcset=\"https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-2-1-720x497.png 720w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-2-1-768x530.png 768w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-2-1.png 909w\" sizes=\"(max-width: 720px) 100vw, 720px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Figura 2. <\/span><b><i>Proceso experimental: a) filtraci\u00f3n tangencial convencional b) microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado (CFM) (Casey et., al 2011)<\/i><\/b><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">En la figura 2,\u00a0 <\/span><b>el esquema a)<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> que pertenece a la filtraci\u00f3n tangencial convencional, la suspensi\u00f3n pasa a trav\u00e9s de un filtro donde se van reteniendo las part\u00edculas no deseadas, permitiendo el paso de la soluci\u00f3n permeable o l\u00edquida que contin\u00faa recirculando a trav\u00e9s del circuito pasando varias veces por el filtro hasta obtener la cantidad total del producto, convirti\u00e9ndolo en un proceso largo, costoso y discontinuo.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Por otro lado, <\/span><b>la figura b)<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> corresponde a la microfiltraci\u00f3n por flujo cruzado (CFM), donde en un \u00fanico ciclo de filtrado obtuvieron la cantidad del producto deseado, al ir extrayendo la prote\u00edna de suero de forma directa a medida que pasaba la soluci\u00f3n de forma tangencial por el filtro. Con este m\u00e9todo se alcanz\u00f3 un mejor rendimiento y una mayor calidad de la prote\u00edna, ahorrando tiempo y energ\u00eda al extraerlo en un \u00fanico proceso continuo.<\/span><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-6195 aligncenter\" src=\"http:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-3-1-720x497.png\" alt=\"\" width=\"720\" height=\"497\" srcset=\"https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-3-1-720x497.png 720w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-3-1-768x531.png 768w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-3-1.png 912w\" sizes=\"(max-width: 720px) 100vw, 720px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-weight: 400;\">Figura 3.\u00a0 <\/span><b><i>1) Pasos de acondicionamiento previo al uso. 2) Procesamiento. 3) Acondicionamiento posterior al uso. (Casey et., al 2011)<\/i><\/b><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">\u00a0En la figura 3 podemos ver de forma esquem\u00e1tica los pasos realizados antes, durante y despu\u00e9s del proceso de microfiltraci\u00f3n. En la<strong> primera columna<\/strong> podemos ver los <strong>pasos previos a la filtraci\u00f3n deseada<\/strong>, que consiste un proceso de acondicionamiento donde se llev\u00f3 a cabo la<strong> limpieza de la maquinaria<\/strong> utilizando NAOH 0.1 N y agua desionizada.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">La<strong> columna 2<\/strong>, hace referencia al <strong>control del flujo utilizado<\/strong> para alcanzar la concentraci\u00f3n deseada durante la microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado realiz\u00e1ndose en un \u00fanico ciclo de filtrado, alcanzando un mayor rendimiento frente a la filtraci\u00f3n convencional.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">En la <strong>columna 3<\/strong>, vemos los <strong>pasos posteriores a la filtraci\u00f3n<\/strong>, donde se volvi\u00f3 a limpiar todo el sistema de filtrado con NaOH 0.1 N durante 30-45 min midiendo de nuevo los niveles de agua desionizada para asegurar que la membrana estaba limpia como en su estado original.<\/span><\/p>\n<h2><b>\u00a0PROCEDIMIENTO Y CONCLUSIONES<\/b><\/h2>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Primero, se utiliz\u00f3 una soluci\u00f3n de 5 g\/ L de lactoglobulinas que se extrajo mediante un sistema de filtraci\u00f3n tangencial convencional a trav\u00e9s de 6 o 7 pasadas por el sistema de filtraci\u00f3n y mediante una \u00fanica pasada con por el sistema de microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado.<\/span><\/p>\n<p><b>Se compararon las dos t\u00e9cnicas<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> para estudiar cu\u00e1l de las dos presentaban mejores resultados.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">En el proceso de<\/span><span style=\"font-weight: 400;\"> microfiltraci\u00f3n por flujo cruzado<\/span><span style=\"font-weight: 400;\">, se determinaron los caudales de alimentaci\u00f3n y retenci\u00f3n, controlando la relaci\u00f3n de flujo entrante y logrando el factor de concentraci\u00f3n deseado consiguiendo el producto final al instante. De esta forma se logr\u00f3 minimizar los pases por la bomba a uno solo.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Mientras que en el proceso de <\/span><span style=\"font-weight: 400;\">filtraci\u00f3n tangencial convencional<\/span><span style=\"font-weight: 400;\">, la prote\u00edna se iba obteniendo con el paso del tiempo a la vez que iban aumentando el n\u00famero de ciclos a trav\u00e9s del circuito de filtraci\u00f3n, por lo que la extracci\u00f3n final solo estaba disponible una vez acabado todo el proceso, utilizando mayores caudales, un mayor n\u00famero de bombas y tubos m\u00e1s grandes, necesitando 18 pases por la bomba para acabar el proceso, <\/span><b>siendo m\u00e1s perjudicial para las prote\u00ednas.<\/b><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Se realizaron varias pruebas en las que se utilizaron suspensiones con distintas concentraciones de lactoglobulinas (prote\u00edna), donde <\/span><span style=\"font-weight: 400;\">se lograron resultados m\u00e1s prometedores en la microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado<\/span><span style=\"font-weight: 400;\">, consiguiendo la concentraci\u00f3n de prote\u00ednas deseadas en el primer minuto de filtrado y en un \u00fanico ciclo, adem\u00e1s de adquirir mejores resultados durante el proceso de acondicionamiento que incluye el lavado, limpieza y la permeabilidad del agua, todo ello utilizando 3,4 veces menos agua que en la filtraci\u00f3n convencional.\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-weight: 400;\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-6194 aligncenter\" src=\"http:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-4-720x454.png\" alt=\"\" width=\"720\" height=\"454\" srcset=\"https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-4-720x454.png 720w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-4-768x484.png 768w, https:\/\/tienda.iogenixnutrition.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/figura-4.png 1082w\" sizes=\"(max-width: 720px) 100vw, 720px\" \/>Figura 4. <\/span><b><i>Comparaci\u00f3n del factor de concentraci\u00f3n volum\u00e9trico (VCF) en funci\u00f3n del tiempo de procesamiento (min) en un proceso de filtrado tangencial convencional (TFF) vs microfiltraci\u00f3n flujo cruzado (SPTFF) (Casey et., al 2011)<\/i><\/b><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">En esta figura, podemos ver una comparaci\u00f3n de las concentraciones volum\u00e9tricas (VCF) alcanzadas en funci\u00f3n del tiempo del filtrado en los procesos de filtraci\u00f3n convencional (TFF) y microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado (SPTFF). Para ello se debe saber que la concentraci\u00f3n m\u00e1xima alcanzable de prote\u00ednas va a depender de la presi\u00f3n transmembrana ejercida para hacer avanzar el fluido a trav\u00e9s del equipo de filtraci\u00f3n, logrando una determinada velocidad a la que llega el fluido a la membrana del filtro, proporcionando as\u00ed la fuerza determinada a la que se realiza el filtrado.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">En el caso de la filtraci\u00f3n tangencial convencional, para una <\/span><b>soluci\u00f3n de Lactoglobulinas (prote\u00edna) de 5,2 g\/L<\/b><span style=\"font-weight: 400;\">, se necesitaron 16,5 minutos para alcanzar un factor de concentraci\u00f3n de 6,7 a una velocidad de flujo de 0,87 L\/min. Mientras que en el proceso de microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado, utilizando una <\/span><b>soluci\u00f3n de lactoglobulinas (prote\u00edna) de 4, 8 g\/L<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> se obtuvieron <\/span><span style=\"font-weight: 400;\">desde el primer minuto<\/span><span style=\"font-weight: 400;\"> del filtrado factores de concentraci\u00f3n de 7,1 para una velocidad de flujo de 0.15L\/min.<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Aparte,<\/span><b> para la otra soluci\u00f3n de Lactoglobulinas (prote\u00edna) de 5 g\/ L<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> se consiguieron desde el <\/span><span style=\"font-weight: 400;\">primer minuto de filtrado<\/span><span style=\"font-weight: 400;\">, factores de concentraci\u00f3n de 6,1 a una velocidad de flujo de 0,23 L\/min.\u00a0<\/span><\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">Por tanto, los dos procesos de microfiltraci\u00f3n de flujo cruzado para distintas concentraciones de lactoglobulina (prote\u00ednas) alcanzaron en un solo minuto de filtrado la concentraci\u00f3n m\u00e1xima alcanzable de prote\u00ednas. Adem\u00e1s, de poder utilizar menores velocidades de flujo constantes que en el proceso convencional, lo que permite utilizar bombas m\u00e1s peque\u00f1as.<\/span><\/p>\n<p><b>Para concluir,<\/b><span style=\"font-weight: 400;\"> podemos mencionar que a d\u00eda de hoy hay <strong>muchos estudios que muestran resultados a favor\u00a0 de la microfiltraci\u00f3n por flujo cruzado (CFM)<\/strong> presentando numerosas ventajas frente al filtrado\u00a0 convencional en la extracci\u00f3n de las prote\u00ednas, ya que <strong>se consigue llegar a la concentraci\u00f3n de soluto deseado en un \u00fanico ciclo de filtrado.<\/strong> Adem\u00e1s, mediante el control de la relaci\u00f3n del flujo se pueden dar altos factores de concentraci\u00f3n, ahorrando en distintos recursos y <strong>asegurando una mejor calidad de las prote\u00ednas extra\u00eddas.<\/strong><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tipos de Filtraci\u00f3n y en qu\u00e9 se diferencian La filtraci\u00f3n es un proceso unitario basado&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":6198,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_mi_skip_tracking":false},"categories":[25],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.6.2 - 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