活性炭的脫色功能以及在食品加工中的應(yīng)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(xì)結(jié)構(gòu)，僅僅晶粒較小，層層間不規(guī)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(tài)固體；關(guān)于氣體、液體，吸附物質(zhì)的質(zhì)量可接近于活性炭本身的質(zhì)量。其吸附效果具有選擇性，非極性物質(zhì)比極性物質(zhì)更易于吸附。在同一系列物質(zhì)中，沸點越高的物質(zhì)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(chǎn)活性炭的質(zhì)料為木材、硬果殼或獸骨，后來首要采用煤，經(jīng)干餾、活化處理后得到活性碳出產(chǎn)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(xué)活化法。運用活化劑放出的氣體，或用活化劑浸漬質(zhì)料，在高溫處理后都可得到活性炭。活性炭具有微晶結(jié)構(gòu)，微晶擺放完全不規(guī)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(nèi)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(yè)上運用活性炭還要求機械強度大、耐磨功用好，它的結(jié)構(gòu)力求安穩(wěn)，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(diào)節(jié)，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(chǎn)廠家，不同加工辦法出產(chǎn)的活性炭，脫色效果相差很大。脫色溫度和PH要根據(jù)你產(chǎn)品的性質(zhì)，經(jīng)過實驗確認(rèn)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(yè)的糖類、谷氨酸及鹽，乳酸及鹽、檸檬酸及鹽，葡萄酒，調(diào)味品，動植物蛋白、生化制品、醫(yī)藥中間體、維生素、抗生素等產(chǎn)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(zhì)，因此可以作為食品脫色劑。在糖化工業(yè)中，活性炭可以去除色澤不佳的殘留色素，使得產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)?；钚蕴恳蚱鋸姶蟮奈侥芰?，可以作為食品的凈化劑，去除異味分子。例如，在酒類工業(yè)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(zhì)。
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(yè)中，可將活性炭加入乳制品中，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。在肉制品加工中，可將活性炭加入腌肉中，防止霉菌和細(xì)菌滋生，增加產(chǎn)品的貯存期限。
食品添加劑：相比其他化學(xué)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(zhì)。
食品和飲料工業(yè)的巨大市場規(guī)模和高速增長趨勢為活性炭尤其是木質(zhì)活性炭在該領(lǐng)域的應(yīng)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(yè)中最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。
淀粉糖是用淀粉做原料，經(jīng)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(chǎn)業(yè)鏈中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品。淀粉糖種類按成分組成來分大致可分為液體葡萄糖、結(jié)晶葡萄糖、麥芽糖漿、麥芽糊精、麥芽低聚糖、果葡糖漿等?；钚蕴坑捎诰哂休^好的吸附性能在淀粉糖工業(yè)中主要用于除去糖液中的有色物質(zhì)和其他雜質(zhì)。
2、味精、檸檬酸等食品發(fā)酵工業(yè)
除制糖業(yè)外，活性炭也被廣泛應(yīng)用于味精、檸檬酸、氨基酸、乳酸、高梨酸鉀等食品發(fā)酵工業(yè)中相關(guān)產(chǎn)品的脫色精制。
3、飲料行業(yè)
飲料工業(yè)也是活性炭的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，主要用于碳酸飲料和果汁飲品的脫色、去除雜質(zhì)等。
活性炭在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1. 脫色和除臭：活性炭具有優(yōu)異的脫色和除臭性能，廣泛應(yīng)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(zhì)，提高食品的品質(zhì)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(yè)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(dá)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(zhì)量。
4. 調(diào)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?xì)馕逗彤愇?，同時釋放出香味物質(zhì)，起到調(diào)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?xì)馕?，提高咖啡的品質(zhì)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(xì)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(zhì)和化學(xué)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(rèn)為是對人體無害的。它在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)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(yǎng)物質(zhì)的吸收。因此，在使用活性炭時，必須嚴(yán)格控制用量以保證安全。
結(jié)論活性炭作為一種常見的食品添加劑，在食品工業(yè)中發(fā)揮了重要作用。它具有強大的吸附能力和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效地改善食品品質(zhì)、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(chǎn)生不良影響。未來隨著活性炭研究的深入和技術(shù)的不斷進(jìn)步，其在食品工業(yè)中的應(yīng)用將更加廣泛和多樣化。