Carbón Activado de Cascarilla de Coco o Carbón Activado a Base de Carbón Mineral: ¿Cuál para la Filtración de Bebidas?

Entendiendo el Carbón Activado en la Fabricación de Bebidas

Para los productores industriales de bebidas, elegir el medio de filtración adecuado es una decisión que puede marcar o romper sus productos. Esto afecta todo, desde la claridad visual de la bebida hasta la consistencia del sabor, y también es crucial para cumplir con los requisitos regulatorios. El carbón activado, con su estructura mesoporosa única, es un actor clave en el proceso de filtración. Funciona como una pequeña esponja, absorbiendo compuestos orgánicos, subproductos de cloro y elementos que pueden causar olores desagradables durante la producción a gran escala. Pero al momento de elegir entre carbón activado a base de coco y carbón, los productores deben considerar cuidadosamente cómo impactará sus operaciones en plantas embotelladoras, cervecerías y instalaciones de procesamiento de jugos.

Propiedades Clave del Carbón Activado de Coco

El carbón activado de cáscara de coco se fabrica a partir de las cáscaras de coco, lo que lo convierte en una opción sostenible. Lo que realmente lo distingue para aplicaciones en bebidas es su superior microporosidad. El carbón activado granular de cáscara de coco tiene una red densa de poros que tienen un tamaño de 0.3 - 0.9 nm. Estos pequeños poros son ideales para adsorber contaminantes de bajo peso molecular que son comunes en edulcorantes líquidos y procesos de destilación de alcohol. Los gerentes de producción lo prefieren porque tiene una densidad bulk consistente, que oscila entre 450 - 500 kg/m³. reduce la frecuencia de tener que reemplazar el medio de filtración.

Ventajas del Carbón Activado a Base de Carbón

Por otro lado, el carbón activado a base de carbón tiene sus propias fortalezas. Las variantes de carbón activado por vapor tienen un rango más amplio de tamaños de poro, desde 0.5 - 2.0 nm. Esto los hace adecuados para instalaciones que procesan bebidas con perfiles de contaminantes más complejos. Su valor de yodo más alto, entre 950 - 1100 mg/g, es especialmente útil para eliminar el color de líquidos oscuros como jarabes de cola o licores envejecidos. El pH alcalino natural del carbón activado a base de carbón, que es de 8.5 - 9.5, actúa como una protección integrada contra la lixiviación ácida en las líneas de producción de bebidas carbonatadas. Y para plantas que manejan fluidos de alta viscosidad, las características de menor caída de presión del carbón activado a base de carbón en reactores de lecho fijo lo convierten en una opción preferida.

Comparación de Eficiencia de Filtración

Pruebas independientes han arrojado algo de luz sobre cómo estos dos tipos de carbón activado se comparan en términos de eficiencia de filtración. El carbón activado de cáscara de coco es una estrella a la hora de eliminar rápidamente cloroformo. Puede lograr una eficiencia de eliminación del 92 al 97% en solo 30 segundos, superando a las alternativas a base de carbón por 12 a 15 puntos porcentuales en estos escenarios de filtración rápida. Sin embargo, el carbón activado a base de carbón también tiene su momento de brillar. Durante períodos de contacto más largos, puede adsorber entre un 18 y un 22% más de pigmentos de peso molecular alto. Por lo tanto, los fabricantes de bebidas deben considerar sus necesidades específicas. Si tienes una planta embotelladora de agua y tu objetivo principal es eliminar el cloro, el carbón activado de cáscara de coco es la mejor opción. Pero si estás procesando concentrados de frutas y necesitas decolorar el líquido, el carbón activado a base de carbón podría ser la opción más adecuada.

Análisis de costo-beneficio para usuarios industriales

Cuando se trata del resultado final, los usuarios industriales deben pensar en los costos a largo plazo. A simple vista, el carbón activado de cáscara de coco podría parecer más caro de comprar, pero el modelado de costos de ciclo de vida cuenta una historia diferente. En realidad, puede ahorrar entre un 23 y un 28% en los costos anuales de medios por cada 1,000 litros procesados en sistemas de flujo continuo. ¿Cómo? Pues dura entre un 35 y un 40% más en ciclos de regeneración repetitiva. Y cuando es hora de reactivar el carbón, se carbón activado granular de cáscara de coco puede hacer el trabajo en un 15 - 20% menos tiempo en comparación con equivalentes a base de carbón, lo que significa ahorros significativos de energía en unidades de regeneración térmica. Muchas grandes corporaciones de bebidas han visto un retorno de su inversión en solo 8 - 11 meses después de cambiar a medios derivados de coco para tareas de purificación de alto volumen.

Consideraciones sobre el cumplimiento normativo

Tanto el carbón activado a base de cáscara de coco como el de carbón cumplen con el Estándar 61 de NSF/ANSI para sistemas de agua potable, pero existen algunas diferencias importantes en cuanto al cumplimiento normativo en la industria de las bebidas. Los productos a base de cáscara de coco tienen un contenido de ceniza mucho más bajo, generalmente inferior al 3%, lo que es realmente importante para los fabricantes que necesitan cumplir con especificaciones estrictas de contenido mineral. En Europa, las certificaciones de seguridad alimentaria tienden a favorecer los carbones derivados del coco porque tienen casi ningún riesgo de lixiviación de metales pesados: los niveles de plomo son inferiores a 0,001 ppm y los niveles de arsénico son inferiores a 0,0005 ppm. Y si una planta de procesamiento busca la certificación orgánica, debe prestar atención al método de activación. Las cáscaras de coco activadas por vapor cumplen con los estándares de procesamiento orgánico de USDA sin la necesidad de aditivos químicos.

Optimización del Diseño del Sistema de Filtración

Los usuarios industriales no tienen que elegir solo un tipo de carbón activado. De hecho, pueden obtener lo mejor de ambos mundos utilizando una configuración de múltiples etapas. Comenzar con una cama de carbón a base de carbón es una excelente manera de eliminar partículas más grandes y cuerpos de color desde el principio. Luego, al seguir con un medio a base de coque de coco, se puede pulir la bebida, eliminando cualquier compuesto sensible al sabor. Este enfoque híbrido puede reducir la cantidad total de carbón necesaria en un 18 - 25% en comparación con el uso de un solo tipo de medio. Para aprovechar al máximo esta configuración, los ingenieros de procesos recomiendan instalar monitores de TOC (Carbono Orgánico Total) en tiempo real. Estos monitores pueden rastrear automáticamente cuándo la capacidad de adsorción del medio está disminuyendo, permitiendo horarios de reemplazo de medios más precisos y oportunos en lugar de confiar en cronogramas fijos.