活性炭的脫色功能以及在食品加工中的應用

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活性炭粉是一種黑色粉狀，粒狀或丸狀的無定形具有多孔的碳，首要成分為碳，還含少量氧、氫、硫、氮、氯。也具有石墨那樣的精細結構，僅僅晶粒較小，層層間不規則堆積。具有較大的表面積(500～1000㎡/克)，有很強的吸附功用，能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態固體；關于氣體、液體，吸附物質的質量可接近于活性炭本身的質量。其吸附效果具有選擇性，非極性物質比極性物質更易于吸附。在同一系列物質中，沸點越高的物質越簡單被吸附，壓強越大溫度越低濃度越大，吸附量越大。反之，減壓，升溫有利于氣體的解吸。常用于氣體的吸附、分別和提純，溶劑的回收，糖液、油脂、甘油、藥物的脫色劑，飲用水及冰箱的除臭劑，防毒面具中的濾毒劑，還可用作催化劑或金屬鹽催化劑的載體。早期出產活性炭的質料為木材、硬果殼或獸骨，后來首要采用煤，經干餾、活化處理后得到活性碳出產辦法有： ①蒸汽、氣體活化法。運用水蒸氣或二氧化碳在850～900℃將碳活化。 ②化學活化法。運用活化劑放出的氣體，或用活化劑浸漬質料，在高溫處理后都可得到活性炭。活性炭具有微晶結構，微晶擺放完全不規則，晶體中有微孔（半徑小于20［埃］＝10-10米）、過渡孔（半徑20～1000）、大孔（半徑1000～100000），使它具有很大的內表面，比表面積為500～1700㎡／克。這決議了活性炭具有杰出的吸附性，能夠吸附廢水和廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機污染物、色素等。工業上運用活性炭還要求機械強度大、耐磨功用好，它的結構力求安穩，吸附所需能量小，以有利于再生?；钚蕴坑糜谟椭?、飲料、食物、飲用水的脫色、脫味，氣體分別、溶劑回收和空氣調節，用作催化劑載體和防毒面具的吸附劑。活性炭脫色效果在水中最強，有機溶劑中較弱。一般加0.1—3％（W／V），攪拌30～60分鐘，活性炭的粒度對脫色時間有影響，并且不同出產廠家，不同加工辦法出產的活性炭，脫色效果相差很大。脫色溫度和PH要根據你產品的性質，經過實驗確認了。（1）活性碳一般運用溫度是75-80度比較好；（2）活性炭脫色效果在水中最強，在強極溶劑中運用效果也不錯，在非極性溶劑中效果較差；（3）一般情況下，在pH3-6條件下運用較好；（4）一般情況下，參與量為千分之一至三（或5)；（5）脫色時間一般為30-60min；（6）活性碳的品種類型許多，比方糖用碳，油用碳等，要選擇一種合適你運用的活性碳?；钚蕴康拿撋τ靡约霸谑澄锛庸ぶ械倪\用。
食物工業的糖類、谷氨酸及鹽，乳酸及鹽、檸檬酸及鹽，葡萄酒，調味品，動植物蛋白、生化制品、醫藥中間體、維生素、抗生素等產品的脫色、精制、除臭、去雜。
食品脫色劑：活性炭能夠吸附有色物質，因此可以作為食品脫色劑。在糖化工業中，活性炭可以去除色澤不佳的殘留色素，使得產品更加透明清澈。同時，它還可以用于釀造啤酒、白酒等酒類的脫色，使得酒類更加清澈透明。
食品凈化劑：在食品加工過程中，可能會產生多種異味分子，如魚腥味、腥味、腐敗味等，這些異味會降低食品的口感和品質?；钚蕴恳蚱鋸姶蟮奈侥芰Γ梢宰鳛槭称返膬艋瘎?，去除異味分子。例如，在酒類工業中，可將活性炭加入白酒、啤酒等原料中，去除異味，提高酒類口感和品質。
食品防腐劑：活性炭還具有殺菌、抑菌的作用，因此可以作為食品的防腐劑。在乳制品工業中，可將活性炭加入乳制品中，延長產品的保質期。在肉制品加工中，可將活性炭加入腌肉中，防止霉菌和細菌滋生，增加產品的貯存期限。
食品添加劑：相比其他化學方法，活性炭作為一種天然無毒的吸附劑，更加被廣泛接受，因此在食品加工中也被廣泛使用。例如，在餅干、面包等烘焙食品中，可將活性炭加入面粉中，去除空氣中的異味和甲醛等有害物質。
食品和飲料工業的巨大市場規模和高速增長趨勢為活性炭尤其是木質活性炭在該領域的應用提供了廣闊的空間。
1、糖用炭
目前淀粉糖是活性炭在食品工業中最大的應用領域之一。
淀粉糖是用淀粉做原料，經過高科技生物酶制劑液化、糖化、精制而成的，它是淀粉深加工產業鏈中產量最大的產品。淀粉糖種類按成分組成來分大致可分為液體葡萄糖、結晶葡萄糖、麥芽糖漿、麥芽糊精、麥芽低聚糖、果葡糖漿等。活性炭由于具有較好的吸附性能在淀粉糖工業中主要用于除去糖液中的有色物質和其他雜質。
2、味精、檸檬酸等食品發酵工業
除制糖業外，活性炭也被廣泛應用于味精、檸檬酸、氨基酸、乳酸、高梨酸鉀等食品發酵工業中相關產品的脫色精制。
3、飲料行業
飲料工業也是活性炭的主要應用領域之一，主要用于碳酸飲料和果汁飲品的脫色、去除雜質等。
活性炭在食品工業中的應用
1. 脫色和除臭：活性炭具有優異的脫色和除臭性能，廣泛應用于果汁、酒類、醬油等食品的脫色和除臭處理。通過活性炭的吸附作用，可以有效地去除食品中的色素和異味物質，提高食品的品質和口感。
2. 去除重金屬：活性炭具有強大的吸附能力，可以有效地去除水中的重金屬離子，如鉛、汞、鎘等。在食品工業中，活性炭可用于去除食品原料中的重金屬離子，保證食品的安全性。
3. 食品保鮮：活性炭可以吸附食品表面的氧氣，降低食品的氧化速率，從而達到延長食品保鮮期的作用。同時，活性炭還可用于去除食品包裝中的異味和有害氣體，提高食品的保存質量。
4. 調味和增香：活性炭具有較好的吸附性和吸附選擇性，可以用于吸附食品中的不良氣味和異味，同時釋放出香味物質，起到調味和增香的作用。例如在咖啡加工過程中，活性炭可以去除咖啡豆中的不良氣味，提高咖啡的品質和口感。
5. 抗菌和防腐：活性炭具有較好的抗菌和防腐性能，可以有效地抑制食品中細菌的生長和繁殖。同時，活性炭還可用于去除食品中的有害物質和化學殘留，保證食品的安全性。
活性炭的安全性
在適量的情況下，活性炭被認為是對人體無害的。它在世界范圍內被廣泛應用于食品飲料的加工與凈化。然而，過量的活性炭可能會影響營養物質的吸收。因此，在使用活性炭時，必須嚴格控制用量以保證安全。
結論活性炭作為一種常見的食品添加劑，在食品工業中發揮了重要作用。它具有強大的吸附能力和優良的化學穩定性，能夠有效地改善食品品質、提高食品安全性、延長食品保鮮期等。然而，在使用活性炭時需要注意用量和使用方式，避免對人體健康產生不良影響。未來隨著活性炭研究的深入和技術的不斷進步，其在食品工業中的應用將更加廣泛和多樣化。