Charbon actif à base de noix de coco ou charbon actif à base de charbon : lequel pour la filtration des boissons

Comprendre le charbon actif dans la fabrication des boissons

Pour les producteurs industriels de boissons, choisir le bon matériau de filtration est une décision qui peut faire ou défaire leurs produits. Cela affecte tout, depuis la clarté visuelle de la boisson jusqu'à la constance du goût, et c'est également crucial pour répondre aux exigences réglementaires. Le charbon actif, avec sa structure mésoporeuse unique, joue un rôle clé dans le processus de filtration. Il fonctionne comme une petite éponge, absorbant les composés organiques, les sous-produits de chlore et les éléments pouvant causer des odeurs désagréables lors de la production à grande échelle. Mais lorsqu'il s'agit de choisir entre le charbon actif à base de coque de noix de coco et celui à base de charbon, les producteurs doivent réfléchir attentivement à l'impact que cela aura sur leurs opérations dans les usines d'embouteillage, les brasseries et les installations de traitement des jus.

Propriétés clés du charbon actif à base de noix de coco

Le charbon actif à base de coque de noix de coco est fabriqué à partir des enveloppes extérieures des noix de coco, ce qui en fait un choix durable. Ce qui le distingue vraiment pour les applications dans les boissons est sa microporosité supérieure. Le charbon actif granulaire à base de coquille de noix de coco possède un réseau dense de pores d'une taille de 0,3 - 0,9 nm. Ces petits pores sont parfaits pour adsorber les contaminants de faible poids moléculaire courants dans les édulcorants liquides et les processus de distillation d'alcool. Les responsables de production l'apprécient car il présente une densité volumique constante, allant de 450 - 500 kg/m³, ce qui réduit la fréquence de remplacement du matériau de filtration.

Avantages du charbon actif à base de charbon

D'un autre côté, le charbon actif à base de charbon a ses propres atouts. Les variantes de charbon activées à la vapeur présentent une gamme plus large de tailles de pores, allant de 0,5 à 2,0 nm. Cela les rend bien adaptés aux installations qui traitent des boissons ayant des profils de contaminants plus complexes. Leur valeur d'iode plus élevée, comprise entre 950 et 1100 mg/g, est particulièrement utile pour éliminer la couleur des liquides foncés comme les sirops de cola ou les spiritueux vieillis. Le pH alcalin naturel du charbon actif à base de charbon, qui est de 8,5 à 9,5, agit comme un bouclier intégré contre l'extraction acide dans les lignes de production de boissons gazeuses. Et pour les usines qui gèrent des fluides à haute viscosité, les caractéristiques de baisse de pression plus faible du charbon actif à base de charbon dans les réacteurs à lit fixe en font un choix préféré.

Comparaison de l'efficacité de filtration

Des tests indépendants ont apporté quelques éclaircissements sur la manière dont ces deux types de charbon actif se comparent en termes d'efficacité de filtration. Le charbon actif à base de coque de noix de coco est une vedette lorsqu'il s'agit d'éliminer rapidement le chloroforme. Il peut atteindre une efficacité de suppression de 92 à 97 % en seulement 30 secondes, surpassant les alternatives à base de charbon de 12 à 15 points de pourcentage dans ces scénarios de filtration rapide. Cependant, le charbon actif à base de charbon a également ses moments de gloire. Pendant des périodes de contact plus longues, il peut adsorber 18 à 22 % de pigments à poids moléculaire élevé en plus. Par conséquent, les fabricants de boissons doivent prendre en compte leurs besoins spécifiques. Si vous dirigez une usine d'eau en bouteille et que votre principal objectif est d'éliminer le chlore, le charbon actif à base de coque de noix de coco est le choix idéal. Mais si vous traitez des concentrés de fruits et devez décolorer le liquide, le charbon actif à base de charbon pourrait être l'option préférable.

Analyse coûts-avantages pour les utilisateurs industriels

Lorsqu'il s'agit du résultat final, les utilisateurs industriels doivent penser aux coûts à long terme. À première vue, le charbon actif à base de noix de coco peut sembler plus cher à l'achat, mais une modélisation des coûts sur le cycle de vie raconte une autre histoire. Il peut en réalité économiser 23 - 28 % des coûts annuels de support pour chaque 1 000 litres traités dans des systèmes à flux continu. Comment ? Eh bien, il dure 35 - 40 % plus longtemps lors de cycles de régénération répétés. Et lorsque vient le moment de réactiver le charbon, charbon actif granulaire à base de coquille de noix de coco cela peut être fait en 15 - 20 % moins de temps par rapport aux équivalents à base de charbon, ce qui signifie des économies d'énergie significatives dans les unités de régénération thermique. De nombreuses grandes entreprises de boissons ont constaté un retour sur investissement après seulement 8 - 11 mois après avoir basculé vers des supports dérivés de la noix de coco pour des tâches de purification à haut volume.

Considérations sur la conformité réglementaire

Les carbones actifs à base de coque de noix de coco et de charbon répondent tous les deux à la norme NSF/ANSI 61 pour les systèmes d'eau potable, mais il existe certaines différences importantes en ce qui concerne la conformité réglementaire dans l'industrie des boissons. Les produits à base de coque de noix de coco ont un taux de cendres beaucoup plus faible, généralement inférieur à 3 %, ce qui est crucial pour les fabricants qui doivent respecter des spécifications strictes en matière de teneur en minéraux. En Europe, les certifications de sécurité alimentaire privilégient généralement les carbones dérivés du coco, car ils présentent un risque quasi nul de lessivage de métaux lourds - avec des niveaux de plomb inférieurs à 0,001 ppm et des niveaux d'arsenic inférieurs à 0,0005 ppm. Et si une usine de traitement vise une certification biologique, elle doit prêter attention à la méthode d'activation. Les coques de coco activées par vapeur répondent aux normes de traitement biologique de l'USDA sans avoir besoin d'additifs chimiques.

Optimisation de la conception du système de filtration

Les utilisateurs industriels n'ont pas à choisir qu'un seul type de charbon actif. En réalité, ils peuvent obtenir le meilleur des deux mondes en utilisant une configuration multi-étapes. Commencer par un lit de charbon à base de charbon est un excellent moyen d'éliminer rapidement les particules plus grosses et les corps colorants. Ensuite, en suivant avec un support à base de noix de coco, on peut affiner la boisson, en éliminant tout composé sensible au goût. Cette approche hybride peut réduire la quantité totale de charbon nécessaire de 18 à 25 % par rapport à l'utilisation d'un seul type de support. Pour tirer pleinement parti de ce dispositif, les ingénieurs de procédés recommandent d'installer des moniteurs TOC (Carbone Organique Total) en temps réel. Ces moniteurs peuvent suivre automatiquement lorsque la capacité d'adsorption du support diminue, permettant des calendriers de remplacement du support plus précis et opportuns plutôt que de se fier à des délais fixes.