La produzione di succhi di frutta, birra e altre bevande può spesso essere associata alla presenza di contaminanti indesiderati che possono influire sulla purezza, sul colore e sul gusto. Pertanto, molti processi di produzione di bevande incorporano una fase di purificazione o decolorazione che tipicamente prevede l’uso di carbone attivo.
Queste fasi di purificazione sono progettate per rimuovere eventuali sottoprodotti indesiderati, colore, asprezza, sapori di muffa e composti odorosi, come la geosmina. Questi composti possono essere stati generati nel processo o durante la crescita, il raccolto o lo stoccaggio della pianta o del frutto.
Il carbone attivo viene utilizzato in questi processi da molti anni perché è un mezzo decolorante e purificante altamente efficace. La purificazione con carboni attivi in polvere viene tipicamente effettuata in operazioni batch, dove una quantità definita di carbone in polvere viene dosata nel recipiente di purificazione.
La purificazione con carboni attivi granulari viene tipicamente effettuata facendo passare la soluzione attraverso un letto di carbone. Per applicazioni acide o di maggiore purezza, vengono generalmente utilizzati gradi specifici di carbone attivo con un basso contenuto di ceneri solubili in acido.
Chemviron produce e fornisce carboni attivi lavati con acido a base di carbone minerale, legno e cocco, appositamente progettati per la purificazione e la decolorazione di tali soluzioni.
Purificazione dei succhi di frutta
I succhi di frutta contengono una gamma complessa di corpi coloranti naturali, tra cui polifenoli e melanoidi, provenienti da frutta e bacche.
Il carbone attivo è ampiamente utilizzato per la rimozione di questi composti, così come di altre impurità come residui di pesticidi e tossine. Nelle applicazioni per il succo di mela, carboni attivi selezionati possono rimuovere i colori marrone scuro e i precursori del colore creati dopo il riscaldamento del succo, i precursori del colore e le micotossine.
Una tossina di particolare interesse è la patulina, che deriva dalla contaminazione microbica da micotossine della frutta danneggiata ed è particolarmente diffusa nelle mele. Si ritiene che la patulina (vedi immagine) sia genotossica e diversi paesi hanno istituito restrizioni sulla patulina nei prodotti a base di mela.
I succhi d’uva e di mela concentrati e decolorati sono utilizzati come base neutra nella produzione di succhi surgelati, succhi in scatola, concentrati, bevande alla frutta, conserve di frutta e bibite analcoliche. I carboni attivi, come Chemviron Acticarbone® ed ENO Anticromos®, migliorano la base del succo riducendo il colore, l’odore o il sapore indesiderati.
I succhi di frutta, come ogni prodotto naturale, presentano qualità variabili durante la stagione di crescita. Il carbone attivo in polvere viene quindi spesso aggiunto in quantità variabili per mantenere la qualità del prodotto e migliorarne la durata di conservazione. Ciò accade in particolare quando la qualità dei frutti peggiora verso la fine della stagione di crescita o negli anni in cui i raccolti sono scarsi.
Oltre ai corpi coloranti, la maggior parte dei frutti contiene precursori del colore che si svilupperanno in colori durante la lavorazione o lo stoccaggio. Un gruppo importante di tali precursori sono gli aromatici ciclici come i furfurati, e un esempio comune è l’idrossimetilfurfurale (HMF). Questi composti possono essere rimossi efficacemente utilizzando il carbone attivo.
La rimozione di eventuali residui di pesticidi è un’altra applicazione in cui il carbone attivo può ottenere risultati eccellenti.
Birrificazione e bibite analcoliche
La produzione di bevande maltate può essere fatta risalire all’antico Egitto e alle piramidi e, in questo senso, la birrificazione e il carbone attivo condividono una storia di benefica coesistenza. La birrificazione si è sviluppata diventando tanto una scienza quanto un’arte, e il carbone attivo continua a svolgere un ruolo vitale in molti aspetti del processo di produzione della birra.
Il carbone attivo viene utilizzato anche per rimuovere il colore dai malti da utilizzare in birre chiare, alcopop, seltzer, bevande gassate e altre bevande aromatizzate. Sia i carboni granulari che quelli in polvere sono adatti per questa applicazione, sebbene il carbone granulare possa essere riciclato tramite riattivazione per il riutilizzo.
L’intorbidamento da freddo e l’eccessiva schiuma possono interessare anche una vasta gamma di bevande. Carboni attivi specializzati possono fornire la stabilizzazione richiesta nelle bevande per prevenire gli effetti dell’intorbidamento da freddo.
Il trattamento dell’acido tannico per la rimozione di sapore e odore è un’applicazione di processo nella birrificazione in cui viene utilizzato l’adsorbimento su carbone. Poiché l’acido tannico viene trattato a un pH basso, per questa applicazione si raccomanda normalmente il carbone lavato con acido.
Inoltre, anche l’anidride carbonica utilizzata per gasare le bevande viene spesso purificata con carbone attivo.
Visita la nostra pagina dedicata alle applicazioni per il trattamento dei gas per ulteriori informazioni.
Trattamento dell’acqua in ingresso
Le caratteristiche dell’acqua di birrificazione hanno un’influenza importante sul carattere della birra o delle bibite. Pertanto, la fornitura di acqua in ingresso pura e costante è la base di tutte le bevande. Il carbone attivo granulare viene tipicamente utilizzato dopo la prefiltrazione e può essere impiegato anche per il trattamento dell’acqua di ammostamento, dell’acqua di miscelazione e dei prodotti a vapore.
I carboni vengono utilizzati per rimuovere eventuali tracce di contaminanti, COV, (TOC e DOC), sapori residui, odori, sottoprodotti della disinfezione (DBP), ozono, cloro e clorammine.
Quando l’acqua potabile viene fornita ai produttori di alimenti o bevande, il pH e l’alcalinità sono
importanti in quanto possono influenzare, ad esempio, il carattere della birra finita.
Il meccanismo responsabile della variazione del pH è un’interazione tra gli anioni presenti nell’acqua (SO42-, Cl–, NO3–, ecc.), lo ione idrossido (OH–), lo ione idronio (H3O+) e i gruppi superficiali del carbone attivo. L’entità e la durata di queste variazioni di pH e alcalinità dipendono dal tipo di carbone e dalle caratteristiche dell’acqua da trattare, specialmente dal pH dell’acqua.
Per migliorare la stabilità dell’acqua trattata con carbone, Chemviron fornisce gradi di carbone attivo trattati per il pH. Questi prodotti brevettati per il pH superano tali effetti consentendo al contempo di sfruttare i vantaggi dell’adsorbimento su carbone.
I carboni attivi conformi alle norme EN e che soddisfano i protocolli di test del Food Chemicals Codex sono un trattamento efficace per garantire un’acqua priva di contaminanti, sapori e odori.
Decaffeinizzazione e caffeina
La caffeina è una sostanza naturale presente nelle foglie, nei semi e nei frutti di oltre sessanta specie vegetali in tutto il mondo. Molti prodotti alimentari e bevande realizzati con questi ingredienti contengono intrinsecamente caffeina. La caffeina viene talvolta aggiunta a cibi e bevande durante il processo di produzione per esaltarne il sapore o, nel caso dei farmaci, per aumentarne l’efficacia.
La decaffeinizzazione comporta la rimozione della caffeina dai chicchi verdi o dal tè. Esistono tre metodi principali per decaffeinare il caffè o il tè.
- Decaffeinizzazione tramite processo di estrazione con acqua – Si tratta di un’estrazione con acqua calda in cui il carbone attivo recupera la caffeina dall’acqua di estrazione. In genere, si utilizza un carbone attivo lavato con acido.
- Decaffeinizzazione con anidride carbonica – Comporta un’estrazione con CO2 supercritica e normalmente prevede la manipolazione a secco del carbone attivo coinvolto.
- Decaffeinizzazione con solvente – Comporta la vaporizzazione dei chicchi di caffè e il risciacquo con un solvente chimico – tipicamente vengono utilizzati cloruro di metilene e carbone attivo per recuperare la caffeina.
Carboni attivi appositamente progettati vengono utilizzati per la rimozione ottimale della caffeina con una perdita minima di aroma e componenti del prodotto per ciascun metodo di decaffeinizzazione indicato.
La gamma premium di carboni attivi a base di legno Chemviron Acticarbone® può essere utilizzata anche per raffinare la caffeina grezza per produrre un prodotto purificato.
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Quindi, come può aiutarti Chemviron?
Se hai un succo o una bevanda che vorresti purificare o se vuoi semplicemente migliorare il tuo processo, forniscici alcuni dettagli di base sul processo. Il nostro team tecnico esperto potrà quindi effettuare una valutazione e consigliarti il carbone più appropriato e il modo migliore per procedere con la tua applicazione.
Il carbone più efficace da utilizzare può dipendere da una serie di fattori. Questi includono il tipo, la composizione e la concentrazione delle impurità o del colore da rimuovere, la qualità del prodotto finito e le operazioni di purificazione complessive coinvolte.
Carboni attivi in polvere
Chemviron produce in Europa una gamma premium di carboni attivi principalmente in polvere, da materia prima di legno di pino marittimo rinnovabile, con i marchi Acticarbone® ed ENO Anticromos®. Il processo di produzione altamente controllato, che utilizza questa materia prima unica, garantisce che questi carboni abbiano eccellenti proprietà fisico-chimiche, generando carboni ad alte prestazioni.
Questi carboni ad alta purezza e basso contenuto di ceneri sono appositamente progettati per la rimozione del colore e l’adsorbimento di composti di sapore e odore indesiderati per queste applicazioni nel settore delle bevande. I carboni in polvere Acticarbone® sono progettati con un pH controllato, compatibile con l’applicazione nelle bevande, e un’elevata permeabilità, che migliora la produttività durante la filtrazione.
Tutta la gamma Acticarbone® è a base di carbone vegetale e conforme al Food Chemical Codex (FCC). Rappresentano una soluzione economica per rimuovere i contaminanti indesiderati da succhi di frutta, concentrati di frutta e bevande al malto.
Come parte della gamma Acticarbone®, Chemviron produce carboni granulari specializzati a base di legno che vengono utilizzati per la purificazione di succhi e bevande gassate.
Carboni attivi granulari
Il carbone attivo granulare CPG® LF a base di carbone minerale agglomerato e lavato con acido è prodotto praticamente senza fini o polvere ed è quindi particolarmente adatto per diverse applicazioni nel settore delle bevande.
Se si tratta di una nuova applicazione e stai considerando il carbone attivo granulare, perché non provare i filtri a carbone mobili, disponibili a noleggio. Si tratta di recipienti a carbone attivo che possono essere utilizzati in loco come adsorbitori di carbone e poi trasportati da e verso il sito, senza la necessità di alcuno scambio di carbone in loco.
La gamma di unità Chemviron di diverse dimensioni e capacità comprende recipienti in acciaio inossidabile che possono operare a temperatura, disponibili per l’uso immediato. La gamma include piccoli filtri a carbone mobili che possono essere facilmente azionati all’interno degli impianti di produzione e possono essere trasportati, se necessario, negli ascensori di servizio.
Una volta completata la fase di purificazione o quando il carbone è esaurito, il filtro a carbone mobile può essere restituito a Chemviron o sostituito con una nuova unità. Inoltre, il carbone granulare esaurito può essere riciclato tramite riattivazione per il riutilizzo, evitando così costi di smaltimento e riducendo drasticamente le emissioni di CO2.
Se hai bisogno di aiuto nella scelta del carbone attivo, sulla possibilità di riattivazione, sull’assistenza del nostro servizio di filtri a carbone mobili o semplicemente di ulteriori consigli, contattaci – contatta il nostro team tecnico.