“Mestre Descolorante e Desodorizante” na Indústria do AçúcarⅠ
Na indústria de alimentos e bebidas, a indústria açucareira é uma das áreas de aplicação importantes do carvão ativado. Durante os processos de produção de açúcares como açúcar de cana, açúcar de beterraba, açúcar de amido, maltose, lactose, melaço, xilose, xilitol, glicose e soluções proteicas hidrolisadas, o carvão ativado desempenha um papel crucial na descoloração e desodorização.
As usinas de açúcar são divididas em usinas de açúcar de cana e usinas de açúcar de beterraba. A solução de açúcar contém diversas substâncias corantes, como melanoidinas, caramelo e complexos de ferro-polifenol. O carvão ativado, que possui uma enorme área superficial (500-1500 m²/g) e uma rica estrutura de mesoporos e microporos, pode apresentar bom desempenho de adsorção e alta eficiência de descoloração ao lidar com tais soluções de açúcar.
Existem numerosos microporos dentro das partículas de carvão ativado, e a faixa de tamanho dos poros é bastante ampla, de alguns angstrons a vários micrômetros. Em particular, há um grande número de microporos com tamanhos de poros na faixa de algumas a várias dezenas de angstrons. Cada um desses microporos corresponde a uma determinada área de superfície, tornando a área de superfície específica geral do carvão ativado bastante notável. Para 1 grama de carvão ativado com excelente atividade, sua área de superfície específica pode atingir cerca de 1000 m². Como o campo de força atômico na superfície do carvão ativado está em um estado insaturado e existem forças de valência residuais, com base em uma área de superfície específica tão grande, sua energia de superfície é extremamente significativa. É precisamente devido ao efeito de adsorção que o campo de força insaturado na superfície do carvão ativado pode ser compensado até certo ponto, reduzindo assim a energia de superfície. Portanto, sob condições específicas de temperatura e pressão, a superfície do carvão ativado adsorverá automaticamente substâncias que podem reduzir sua energia de superfície. No entanto, quando o carvão ativado adsorve diferentes substâncias da solução, a quantidade de adsorção não é consistente com a proporção dessas substâncias na solução. O carvão ativado sempre tende a tornar a concentração de soluto na superfície de adsorção mais equilibrada. Dessa forma, mesmo quando a capacidade de adsorção é a mesma, as substâncias não açucaradas com menor concentração na solução de açúcar têm maior probabilidade de serem adsorvidas pelo carvão ativado em comparação com a sacarose com maior concentração. As substâncias coloridas no xarope geralmente têm um volume molecular relativamente grande e um peso molecular relativamente alto. Através da adsorção do carvão ativado, sua energia de superfície é reduzida em grande medida, e o xarope tratado com carvão ativado pode atingir um grau significativo de descoloração. É precisamente porque o carvão ativado tem uma excelente capacidade de descoloração e purificação de xarope que ele tem sido amplamente e efetivamente aplicado nas indústrias de açúcar avançado no exterior.
Quando o carvão ativado é utilizado para tratar soluções de açúcar, além de seu significativo efeito descolorante, ele também pode remover colóides e impurezas tensoativas da solução de açúcar. Esse processo aumenta a tensão superficial da solução de açúcar, reduz sua viscosidade, reduz a geração de espuma durante o processo de evaporação, aumenta a velocidade de cristalização e pode otimizar o processo de cristalização do açúcar, promovendo a separação do melaço dos cristais de açúcar.
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Horário da postagem: 23/04/2025