La selección del carbón activado debe basarse en el producto, las impurezas que se desean eliminar, las condiciones del proceso y el método de filtración.
Por qué se utiliza el carbón activado en la producción de alimentos y bebidas
El carbón activado contiene una estructura porosa interna muy desarrollada. Las moléculas orgánicas, los pigmentos, los compuestos olorosos y otras impurezas pueden adsorberse en la superficie interna de estos poros cuando un líquido pasa a través del carbón o entra en contacto con él.
En la producción de alimentos y bebidas, el carbón activado se utiliza comúnmente para:
- Reducción del color no deseado en soluciones de azúcar, jarabe y edulcorantes.
- Clarificación de jugos, vinos, licores y otras bebidas.
- Eliminación de los productos de oxidación y los pigmentos de color de los aceites comestibles.
- Reducción del cloro, la cloramina y los olores orgánicos indeseados en el agua de proceso.
- Purificación de caldos de fermentación, extractos e ingredientes nutracéuticos.
- Pulido de productos líquidos antes de la filtración fina, el llenado o el empaque.
La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) incluye el carbón activado en la lista de sustancias utilizadas como coadyuvantes tecnológicos. Sin embargo, esto no significa que todos los grados de carbón activado sean automáticamente adecuados para todas las aplicaciones alimentarias. Los fabricantes deben verificar las especificaciones del carbón, el método de producción, la documentación sobre pureza y las regulaciones aplicables al mercado de destino.
El carbón activado de grado alimenticio no es un producto universal
“El ”carbón activado de grado alimenticio» suele considerarse una sola categoría de compra, pero los requisitos reales de cada proceso varían considerablemente.
Un carbón seleccionado para el jarabe de azúcar oscuro puede necesitar una fuerte capacidad de adsorción de moléculas grandes de pigmento y una rápida filtrabilidad. En cambio, un carbón utilizado en el agua para la elaboración de cerveza puede requerir una reducción efectiva del cloro o la cloramina, bajos niveles de sustancias extraíbles y un desempeño estable en un lecho fijo. Un tipo de carbón utilizado para la clarificación del vino debe controlar la turbidez sin eliminar en exceso el sabor y el color deseables del producto.
Antes de solicitar una cotización, el comprador debe tener en cuenta tres factores básicos:
- ¿Qué producto o líquido se está tratando?
- ¿Qué color, olor o contaminante hay que eliminar?
- ¿Se dosificará el carbón en forma de polvo o se instalará en un lecho de filtración fijo?
Carbón activado en polvo o granular: ¿qué forma deberías elegir?
| Forma de carbono | Proceso típico | Principales ventajas | Consideraciones importantes |
|---|---|---|---|
| Carbón activado en polvo | Dosificación por lotes y decoloración | Adsorción rápida, dosificación ajustable y amplio contacto con el líquido | Requiere una filtración posterior confiable y un control eficaz del polvo |
| Carbón activado granular | Filtración continua en lecho fijo | Separación sencilla, funcionamiento continuo y posibilidad de reemplazar o regenerar el medio filtrante | Requiere una profundidad adecuada del lecho, un caudal adecuado y un tiempo de contacto adecuado |
Por lo general, se prefiere el carbón activado en polvo cuando este se mezcla directamente con jarabe de azúcar, aceite comestible, jugo, líquido de fermentación u otra corriente de proceso. Las partículas finas permiten un contacto rápido, y la dosis se puede ajustar según la carga de color de cada lote.
El carbón activado granular es más adecuado para sistemas de tratamiento continuo, incluyendo el agua para la elaboración de cerveza, el agua para ingredientes, el agua de proceso para bebidas y las columnas de refinamiento de líquidos. El carbón permanece dentro de un recipiente mientras que el líquido fluye a través del lecho.
Algunas plantas utilizan ambas formas: carbón granular para el agua de proceso de entrada y carbón en polvo para la decoloración o clarificación de productos específicos.
Selección de carbón activado para diferentes aplicaciones en alimentos y bebidas
1. Aclaración sobre bebidas
Los jugos, el vino, las bebidas alcohólicas y otras bebidas pueden contener proteínas, polifenoles, pigmentos, coloides y compuestos de oxidación que contribuyen a la turbidez, al exceso de color o a un sabor indeseable.
El objetivo no siempre es lograr la máxima adsorción. Una dosificación excesiva o una estructura porosa inadecuada pueden eliminar compuestos de sabor deseables junto con las impurezas no deseadas. Por lo tanto, los productores de bebidas deben evaluar de manera conjunta el rendimiento de la clarificación, la retención del sabor, el tiempo de filtración y la dosificación de carbón.
Más información sobre carbón activado para la clarificación y el pulido de bebidas
2. Decoloración del azúcar y el jarabe
Las soluciones azucaradas pueden contener melanoidinas, compuestos caramelizados, polifenoles e impurezas coloidales. Estas moléculas suelen ser más grandes que los contaminantes que se encuentran en el tratamiento del agua potable, lo que significa que la distribución del tamaño de los poros puede ser más importante que el índice de yodo por sí solo.
El carbón activado en polvo a base de madera se elige con frecuencia debido a que su estructura de mesoporos desarrollada permite adsorber partículas de color de mayor tamaño. La velocidad de filtración también es fundamental, ya que un carbón de baja filtrabilidad puede aumentar el tiempo de ciclo y reducir el rendimiento de la planta.
Los productores pueden consultar la sección dedicada a solución para la decoloración del azúcar y el jarabe para obtener más información sobre la solicitud.
3. Refinación de aceites comestibles
El carbón activado puede ayudar a eliminar pigmentos, productos de oxidación, compuestos orgánicos en trazas y ciertos residuos de proceso de los aceites vegetales y animales. A menudo se utiliza junto con otros medios de refinación cuando se requiere una mayor reducción del color o de los contaminantes.
Los compradores deben evaluar el rendimiento de adsorción junto con la retención de aceite, la dosis, el comportamiento de filtración y el riesgo de introducir impurezas minerales. Un carbón que requiera una dosis menor pero que retenga una cantidad excesiva de aceite podría no ofrecer el menor costo total de procesamiento.
Consulta el sitio web de PureStar solución de carbón activado para el refinado de aceite comestible
4. Agua para la elaboración de cerveza y el embotellado
El agua de proceso puede influir en el sabor, la fermentación, la carbonatación, la consistencia del producto y el rendimiento de la limpieza. El cloro residual y la cloramina son especialmente importantes porque pueden producir sabores extraños perceptibles o interferir con los procesos de producción sensibles.
El carbón activado granular de cáscara de coco se utiliza comúnmente en la filtración continua de agua debido a su estructura microporosa desarrollada, su alta dureza y su idoneidad para eliminar compuestos orgánicos de bajo peso molecular.
Para obtener información específica sobre cada aplicación, visite el tratamiento del agua para la elaboración y embotellado de cerveza
Especificaciones importantes que deben evaluar los productores de alimentos y bebidas
Rendimiento en la decoloración
El índice de yodo se utiliza ampliamente en la compra de carbón activado, pero indica principalmente la adsorción asociada a moléculas más pequeñas. La decoloración de alimentos suele involucrar moléculas de pigmento más grandes, por lo que la adsorción de azul de metileno, el índice de melaza, la distribución de poros o las pruebas de eliminación de color específicas para cada aplicación pueden proporcionar información más útil.
pH y sustancias extraíbles solubles en agua
El pH del carbón puede afectar a jarabes, extractos, bebidas y líquidos de fermentación sensibles. Los compradores deben confirmar si el carbón ácido, neutro o alcalino es el adecuado para su proceso, en lugar de dar por sentado que un mismo rango de pH sirve para todos los productos.
Contenido de cenizas
Las cenizas representan el residuo inorgánico presente en el carbón activado. Un contenido excesivo o inestable de cenizas puede reducir la capacidad de adsorción efectiva e introducir minerales no deseados en el líquido tratado. Las aplicaciones alimentarias sensibles también pueden requerir pruebas adicionales de sustancias solubles en ácido o de metales específicos.
Velocidad de filtración
Un carbón en polvo puede eliminar eficazmente el color en un vaso de precipitados de laboratorio, pero aún así causar problemas de producción si forma una torta de filtración densa o si pasa a través del sistema de filtración existente. El tiempo de filtración debe incluirse en cada prueba de planta.
Distribución del tamaño de las partículas
El polvo más fino suele proporcionar una adsorción más rápida, pero también puede generar más polvo, aumentar la dificultad de filtración o pasar a través de medios filtrantes inadecuados. El tamaño de las partículas debe adaptarse al equipo de dosificación, mezcla y filtración de la planta.
Humedad y empaque
La humedad afecta la cantidad de material activo que se recibe en cada envío. El empaque debe proteger el carbón de la humedad, los olores ajenos y la contaminación durante el transporte y el almacenamiento.
Consistencia entre lotes
Los fabricantes de alimentos suelen establecer una dosis fija de carbono tras realizar pruebas de laboratorio y de producción. Las variaciones significativas entre los envíos pueden obligar a la planta a repetir las pruebas o a ajustar las condiciones de procesamiento. Por lo tanto, un proveedor confiable debe proporcionar datos trazables del lote y un certificado de análisis para cada envío.
Los compradores que estén preparando una auditoría de proveedores también pueden consultar esta guía en Cómo evaluar la calidad del carbón activado antes de comprarlo
¿Qué grados de carbón activado PureStar son adecuados?
La selección del producto debe basarse en la composición real del líquido y en el objetivo del tratamiento. Los siguientes grados ofrecen puntos de partida útiles para la evaluación técnica.
| Producto | Tipo de carbono | Aplicaciones potenciales |
|---|---|---|
Carbón activado en polvo de madera LPF |
Polvo de madera activado con ácido fosfórico | Decoloración de alimentos, jarabe de azúcar, aceite comestible y procesamiento de bebidas |
Carbón activado en polvo a base de madera FHM |
Polvo de madera activado con vapor | Decoloración natural, clarificación de bebidas, refinado de azúcar y purificación de aceites comestibles |
Carbón activado granular de carbón mineral DC |
Carbón granular de carbón mineral | Purificación continua de líquidos, procesamiento de azúcar y refinamiento en lecho fijo |
PSD-A1 Carbón activado de cáscara de coco |
Carbón granular de cáscara de coco de alta actividad | Agua para la elaboración de cerveza, agua embotellada y sistemas exigentes de agua de proceso |
Carbón activado catalítico PSD-MAC |
Carbón catalítico de cáscara de coco | Reducción de cloramina en sistemas de bebidas y de agua para ingredientes |
Estas recomendaciones son puntos de partida, no sustituciones automáticas. La calificación final debe seleccionarse después de analizar la composición del insumo, las especificaciones deseadas, la temperatura de tratamiento, el método de dosificación y el sistema de filtración.
Por qué se debe realizar una prueba de laboratorio antes de realizar una compra al por mayor
El desempeño del carbón activado depende en gran medida del producto que se esté tratando. Dos jarabes de azúcar con un color similar pueden contener moléculas de pigmento diferentes. Dos bebidas pueden responder de manera diferente debido al pH, el contenido de alcohol, la concentración de proteínas o los sólidos disueltos.
Una comparación práctica en laboratorio debería evaluar:
- Color inicial y final.
- Dosificación de carbono.
- Tiempo de contacto.
- Temperatura de tratamiento.
- pH del líquido antes y después del tratamiento.
- Tiempo de filtración.
- Pérdida de producto en la torta de filtración.
- Cambios en el sabor, el aroma o las propiedades sensoriales.
- Partículas de carbono residuales después de la filtración.
Por lo general, es más útil probar varias dosis que evaluar solo una muestra de carbono con una sola dosis. El objetivo es identificar la dosis mínima práctica que cumpla de manera constante con las especificaciones requeridas del producto.
Documentos que se deben solicitar a un proveedor de carbón activado
Los fabricantes de alimentos y bebidas no deben aprobar un producto basándose únicamente en una especificación de venta. La documentación del proveedor debe coincidir exactamente con el grado y el lote de producción que se está entregando.
Dependiendo de la aplicación y del mercado de destino, el comprador puede solicitar:
- Ficha técnica.
- Certificado de análisis específico para cada lote.
- Ficha de datos de seguridad.
- Documentación sobre la producción de alimentos o el contacto con alimentos, cuando corresponda.
- Resultados de los análisis de metales pesados o de sustancias solubles en ácido.
- Certificaciones de fabricación y gestión de la calidad.
- Documentación sobre el país de origen.
- Información sobre el empaque y la vida útil.
- Información sobre la trazabilidad del producto.
- Muestra representativa para evaluación de laboratorio.
Los requisitos de documentación varían según el país y el producto final. Los compradores deben verificar las regulaciones que se aplican a su proceso de fabricación y a su mercado de exportación antes de dar uso comercial al producto.
Información que se debe incluir al solicitar una recomendación
Un proveedor no puede elegir de manera confiable el carbón activado basándose únicamente en el nombre de la aplicación. Para obtener una recomendación y una cotización más precisas, proporcione:
- Producto que se está procesando, como jarabe de azúcar, jugo, aceite comestible, vino o agua de proceso.
- Selecciona el color, el olor o el contaminante.
- Tipo y dosis actuales de carbón, cuando estén disponibles.
- Especificaciones iniciales y finales obligatorias del producto.
- pH del líquido y temperatura de tratamiento.
- Volumen por lote o caudal continuo.
- Tiempo de contacto disponible.
- Equipos de mezcla y filtración existentes.
- Cantidad anual requerida.
- País de destino y puerto de entrega.
- Certificados y documentos normativos requeridos.
Al proporcionar estos detalles, el proveedor puede recomendar una materia prima adecuada, un método de activación, un tamaño de partícula y un grado de producto específicos, en lugar de ofrecer un carbono de grado alimenticio genérico.
Trabaja con un proveedor con experiencia en carbón activado de grado alimenticio
PureStar suministra carbón activado en polvo a base de madera, en gránulos a base de cáscara de coco y de carbón mineral mineral para el procesamiento de alimentos, la clarificación de bebidas, la decoloración del azúcar, el refinado de aceites comestibles y la purificación de aguas de proceso.
Nuestro proceso de selección de productos toma en cuenta las impurezas objetivo, la composición química del líquido, el método de tratamiento, el equipo de filtración y la documentación requerida. Los clientes pueden solicitar especificaciones de los productos, información del certificado de análisis (COA) y muestras para realizar pruebas de aplicación antes de realizar compras a granel.
Más información sobre Capacidades de PureStar en la fabricación y el control de calidad del carbón activado o envíe la información sobre su proceso para recibir una recomendación técnica.
Solicite una recomendación sobre carbón activado para alimentos y bebidas
Envíenos el tipo de producto, el objetivo del tratamiento, la dosis actual, las condiciones de operación, la cantidad requerida y el destino. Nuestro equipo le ayudará a identificar un tipo de carbón activado adecuado para su evaluación en laboratorio o en producción.
Preguntas frecuentes
¿Qué tipo de carbón activado se utiliza en el procesamiento de alimentos?
El carbón activado en polvo a base de madera se utiliza comúnmente para la decoloración por lotes, mientras que el carbón activado granular a base de cáscara de coco o de carbón mineral se utiliza con frecuencia para la filtración continua de aguas de proceso y líquidos. La mejor opción depende de las impurezas que se deseen eliminar y del sistema de tratamiento.
¿Un índice de yodo más alto siempre es mejor para la decoloración de los alimentos?
No. El índice de yodo refleja principalmente la adsorción asociada a moléculas más pequeñas. Los colorantes alimentarios pueden ser más grandes, por lo que la distribución de mesoporos, la adsorción de azul de metileno, el rendimiento de filtración y las pruebas de aplicación pueden ser más importantes.
¿El carbón activado puede eliminar el color sin afectar el sabor?
Sí, es posible, pero hay que controlar el tipo de carbón, la dosis y el tiempo de contacto. Una dosis excesiva de carbón o una estructura porosa inadecuada pueden eliminar los compuestos de sabor y aroma deseados junto con el color no deseado.
¿Deberían los fabricantes de alimentos realizar pruebas al carbón activado antes de realizar un pedido?
Sí. Antes de aprobar un pedido a granel, se debe realizar una prueba de laboratorio o de producción para evaluar el rendimiento de eliminación, la dosis, el tiempo de filtración, el cambio de pH, la pérdida de producto y el impacto sensorial.
¿Qué información se necesita para recibir una cotización de carbón activado?
Indique el producto que se va a tratar, la impureza objetivo, las especificaciones actuales y requeridas, el pH, la temperatura, el volumen de tratamiento, el método de filtración, la cantidad requerida, el destino y los requisitos de documentación.
