Активированный уголь из кокосовой скорлупы или угольный активированный уголь: какой выбрать для фильтрации напитков

Понимание активированного угля в производстве напитков

Для промышленных производителей напитков выбор правильного фильтрующего материала — это решение, которое может либо обеспечить успех продукции, либо привести к провалу. Оно влияет на всё: от прозрачности напитка до его вкусовой стабильности, а также важно для соответствия нормативным требованиям. Активированный уголь с его уникальной мезопористой структурой играет ключевую роль в процессе фильтрации. Он действует как маленький губкой, поглощая органические соединения, хлорсодержащие продукты и элементы, которые могут вызывать неприятные запахи при массовом производстве. Однако, когда речь заходит о выборе между активированным углем из кокосовой скорлупы и угольным активированным углем, производители должны тщательно обдумать, как это повлияет на их операции на бутилировочных заводах, пивоварнях и предприятиях по переработке сока.

Основные свойства активированного угля из кокосовой скорлупы

Активированный уголь из кокосовой скорлупы производится из оболочек кокосов, что делает его устойчивым выбором. То, что действительно выделяет его для применения в напитках, — это его превосходная микропористость. гранулированный активированный уголь из скорлупы кокосового ореха имеет плотную сеть пор, размер которых составляет всего 0,3 - 0,9 нм. Эти маленькие поры идеально подходят для поглощения низкомолекулярных загрязнителей, которые часто встречаются в жидких подсластителях и процессах дистилляции алкоголя. Руководители производства ценят его за постоянную объемную плотность, которая колеблется от 450 до 500 кг/м³. сокращает частоту замены фильтрующего материала.

Преимущества активированного угля на основе угля

С другой стороны, угольный активированный уголь имеет свои преимущества. Паровые варианты на основе угля имеют более широкий диапазон размеров пор, от 0,5 до 2,0 нм. Это делает их подходящими для предприятий, которые обрабатывают напитки с более сложными профилями загрязнителей. Их более высокое значение йода, находящееся в пределах 950 - 1100 мг/г, особенно полезно при удалении цвета из темных жидкостей, таких как кола сиропы или выдержанные спиртные напитки. Природный щелочной pH угольного активированного угля, который составляет 8,5 - 9,5, служит встроенной защитой против кислотной выщелачиваемости в линиях производства газированных напитков. А для предприятий, работающих с высоковязкими жидкостями, меньшее падение давления при использовании угольного активированного угля в реакторах фиксированной постели делает его предпочтительным выбором.

Сравнение эффективности фильтрации

Независимые тесты пролили некоторый свет на то, как эти два типа активированного угля сравниваются по эффективности фильтрации. Активированный уголь из кокосовой скорлупы показывает отличные результаты при быстром удалении хлорформа. За всего 30 секунд он достигает эффективности удаления 92 - 97%, опережая угольные аналоги на 12 - 15 процентных пунктов в таких сценариях быстрой фильтрации. Однако и угольный активированный уголь имеет свои преимущества. При более длительном контакте он может адсорбировать на 18 - 22% больше пигментов высокой молекулярной массы. Таким образом, производителям напитков необходимо учитывать свои специфические потребности. Если вы работаете на заводе по розливу бутилированной воды и ваша основная цель — удалить хлор, то активированный уголь из кокосовой скорлупы — это правильный выбор. Но если вы перерабатываете фруктовые концентраты и вам нужно осветлить жидкость, то угольный активированный уголь может быть лучшим вариантом.

Анализ затрат и выгод для промышленных пользователей

Когда речь идет о конечном результате, промышленные пользователи должны думать о долгосрочных затратах. На первый взгляд, активированный уголь из кокосовой скорлупы может казаться более дорогим в покупке, но моделирование стоимости жизненного цикла рассказывает другую историю. Он действительно может сэкономить 23 - 28% ежегодных расходов на среду для каждого обработанного 1000 литров в системах непрерывного потока. Как? Дело в том, что он служит на 35 - 40% дольше при повторных циклах регенерации. И когда приходит время реактивировать уголь, гранулированный активированный уголь из скорлупы кокосового ореха его можно восстановить на 15 - 20% быстрее по сравнению с угольными аналогами, что означает значительную экономию энергии в термических регенерационных установках. Многие крупные компании по производству напитков окупают свои инвестиции всего через 8 - 11 месяцев после перехода на кокосовое сырье для высокопроизводительных задач очистки.

Рассмотрение вопросов соблюдения нормативных требований

Оба вида активированного угля — на основе кокосовой скорлупы и угля — соответствуют стандарту NSF/ANSI 61 для систем питьевой воды, но есть некоторые различия, которые имеют значение с точки зрения регулирования в пищевой промышленности. Продукты из кокосовой скорлупы содержат значительно меньше золы, обычно менее 3%, что крайне важно для производителей, которым необходимо соблюдать строгие спецификации по содержанию минералов. В Европе сертификация безопасности пищевых продуктов чаще предпочтительна для углей, полученных из кокоса, так как они практически не представляют риска выделения тяжелых металлов — уровень свинца ниже 0,001 мг/л, а уровень мышьяка ниже 0,0005 мг/л. Если перерабатывающее предприятие стремится получить органическую сертификацию, то следует обратить внимание на метод активации. Паровая активация кокосовой скорлупы соответствует стандартам обработки USDA organic без необходимости использования химических добавок.

Оптимизация конструкции фильтрационной системы

Промышленные пользователи не обязаны выбирать всего один тип активированного угля. На самом деле, они могут получить лучшее из обоих миров, используя многоступенчатую конфигурацию. Начало с фильтрующего слоя из угля является отличным способом удаления более крупных частиц и веществ, отвечающих за цвет, уже на начальном этапе. Далее, завершающая очистка с использованием активированного угля из скорлупы кокосового ореха позволяет удалить соединения, влияющие на вкусовые характеристики напитка. Такой гибридный подход может снизить общее количество необходимого угля на 18–25% по сравнению с применением только одного типа фильтрующей среды. Чтобы максимально эффективно использовать такую систему, инженеры-технологи рекомендуют устанавливать мониторы общего органического углерода (TOC) в режиме реального времени. Эти устройства позволяют автоматически отслеживать моменты, когда адсорбционная емкость фильтрующей среды снижается, что обеспечивает более точное и своевременное планирование замены фильтрующих материалов вместо использования фиксированных графиков.