糖厂用活性炭比例

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       在制糖过程中，产品的质量取决于产品的去污效果，对制糖的产率也有重要影响。传统的制糖工艺是用化学澄清剂（如灰化法、亚硫酸法）将蔗糖中的非糖含量转化为沉淀或沉淀去除。这种传统工艺一直受到国内厂商的青睐。然而，这个过程是漫长而复杂的。同时，糖浆中会加入新的非糖成分，不同程度地影响产品质量和废蜂蜜的产量。
       我国“糖液脱色用活性炭”的标准规定，活性炭产品分为优级品、一级品和二级品三种。其水分都低于10%;焦糖脱色率分别高于100、90和80，灰分分别低于3%、4%和5%(用磷酸法生产的活性炭可在7%～9%，不分等级)，酸溶物分别低于1%、1.5%和2%，还有铁含量和氯含量的规定。它们的pH值都在3～5之间。
       活性炭具有芳香环式的结构，善于吸附芳香族有机物(糖汁中的有色物大部分属于这类)，并善于吸附含有三个碳原子以上的其他有机物。它对不带电物质的吸附力较强，而对带电物质(如阴离子)的吸附较弱。对后者的吸附与溶液pH值有关：在酸性溶液中吸附较强，碱性溶液中较弱。因为弱酸性物质在低pH下带电较少以至不带电，较易被吸附;高pH下电荷较强，不利于吸附。为避免蔗糖转化，糖液用活性炭处理一般在中性下进行。活性炭对无机离子的吸附作用很弱，但用磷酸作活化剂的活性炭，及经过适当羧基化处理的活性炭，也能吸附少量的金属离子。

      粉状活性炭的吸附作用和温度有关。对于多数的物理吸附作用，在低温下能够达到较大的吸附量，但吸附的速度较慢。在糖厂使用的多数情况下，活性炭和糖液接触的时间不长，故要求吸附进行得较快，常用较高的温度，例如70～85℃。在这个温度下，一般经过15～30分钟(主要决定于糖液浓度)，活性炭的吸附作用接近其适应值
      糖用活性炭是糖厂提纯脱色工序中比较常用的一种活性炭产品，主要以优质木屑为原料，采用氯化锌法生产。为黑色粉末、无毒无味、孔隙发达。采用物理和化学法工艺生产,经后处理科学配方精制而成的高吸附性能活性碳。具有吸附能力强、过滤速度快等优点。适用于蔗精、麦芽糖、葡萄糖、饴糖、核糖、乳糖、木糖、淀粉糖等糖类的脱色和精制。同时也适用于柠檬酸、胱氨酸、甘油、植物油、酱油、香料及食品添加剂等的提纯和精制。
糖用活性炭特性
      糖用活性炭具有发达的中孔结构、脱色速度快、吸附容量大，过滤时间短、疏水性优良等特性。在制糖过程中被用来吸附有色物质、胶体、气味不良物质和其它杂质,对改进或保证糖(特别是贮存中糖)的色泽与质量,生产特种糖品具有重要意义。
糖用活性炭技术指标
      色值是糖的主要技术指标,绵白糖国家标准规定:精制糖色值指数不超过48;优级糖不超过80;一级糖不超过160。糖液中亚铁离子在氧化酶作用下变成三价铁与多元酚生成的有色物质等等。这些色素物质多属阴离子型,粒径较大,胶体分子量一般为8,。00~15,000。糖中色素除了来自原料外,主要为制糖过程中的生成物,如:蔗糖、萄葡糖、果糖受热脱水缩合的醉类(焦糖);还原糖类与氨纂酸(谷酞胺、谷氨酸、天冬胺酸)生成的暗褐色或黑色无定形物质一类黑精;对蔗糖晶体色值影响较大的是类黑精,胶体色素对产品色值的影响为非胶体色素的八倍。活性炭对除去糖中色素是有效的,焦糖比天然着色物质更易吸附。活性炭对蔗糖二砂再溶糖浆(锤度56.8)的脱色率(糖液50毫升,活性炭0 .1克)。

     食品中使用活性炭的主要目的是除去色素及其前驱物质，调整香味、脱臭、除去胶体、除去妨碍结晶的物质及提高产品的稳定性。广泛应用于液相吸附，如制糖业、饮料业、化工业、医药业、油品业、印染业、环保业等领域方面。特别适用于食品工业甜味剂,如甘蔗糖、菜糖、粉糖、糖蜜、木糖、木糖醇、麦芽糖、葡萄糖和水解蛋白液的脱色、除胶质。饮料业如可口可乐、百事可乐、食品添加剂、保鲜剂、糖精、味精柠檬酸、果胶、明胶、香精香料、活性白土等。化工医药中间体，胱氨酸、酸化甘油、衣康酸、荧光增白剂、没食子酸、对苯二酚等制品的脱色、去异味，尤其对大分子色素吸附、去色更有特效。蔗糖、甜菜糖、淀粉糖精制业是活性炭主要的传统市场。
1、活性炭对糖浆的脱色原理
       活性炭颗粒中有许多微孔，其孔径从几埃到几微米不等。特别是有许多从几埃到几十埃的微孔，它们都有相应的微孔表面积，使其比表面积很大。活性良好的1G活性炭比表面积可达1000m2左右。由于活性炭表面的原子力场是不饱和的，并且存在残余价力，因此在如此大的比表面积上，其表面能是非常明显的。正是由于吸附作用，活性炭表面的不饱和力场得到了一定程度的补偿，从而降低了表面能。因此，在一定的温度和压力下，活性炭的表面能自动吸附一种降低其表面能的物质。但活性炭从溶液中吸附不同物质的量比与这些物质在溶液中的比例并不一致。它总是努力使吸附表面上的溶质浓度趋于相等。这样，即使在吸附容量相同的情况下，糖液中浓度较低的非糖比浓度较高的蔗糖更容易被吸附，糖浆中的有色物质一般分子较大，分子量也相应较大。通过吸附，活性炭的表面能得到较大程度的降低，使活性炭处理后的糖浆得到很大程度的脱色。正是由于活性炭对糖浆的脱色净化作用，使其在国外先进糖业中得到了很好的应用。上世纪80年代日本糖业使用活性炭的数量如下表所示。
2、吸附率
      将重新溶解的糖浆加入烧杯中，同时加入活性炭颗粒搅拌。此时，糖浆中与活性炭表面接触部分的有色物质和其他杂质被吸附。然后，远离活性炭的有色物质通过对流运动到活性炭表面并被其吸收。这些吸附在表面的物质有的吸附在颗粒的外表面，其余的通过颗粒点的孔隙移动到活性炭颗粒的深度，吸附在孔隙壁上，通过表面扩散吸收到活性炭颗粒的深度。在本实验中，随着糖浆温度的升高，用分光光度计可明显测定活性炭对糖浆的脱色率。这可能是由于温度的升高、平均动能的增加和布朗运动，更有利于糖浆中有色物质向活性炭表面的对流。
3、活性炭类型的选择
      由于原料和制备方法的不同，活性炭的理化性质也不同，这就使得活性炭的吸附能力不同。一般来说，椰子壳的低分子和微孔炭比较合适，但对于从低分子到大分子吸附剂的溶液，煤系活性炭比较合适。活性炭的脱色能力越强。但在化学吸附方面，仅根据活性炭生产厂家提供的一般性能，如亚甲基蓝吸附量、碘值、酚值吸附量、比表面积等来选择活性炭并不十分准确。特别是糖浆中有机杂质的官能团多为羟基（苯酚），羧基、醛基和内酯类的氧化容易增加活性炭表面的极性，使活性炭表面产生正负电流。因此，它可以与糖浆中有机物的杂质结合。此时，应通过对实际糖浆的脱色试验，选择合适的活性炭。

4、活性炭吸附脱色装置的选择
（1）粒状炭或粉状炭；
（2）吸附脱色法；
（3）对问题进行预处理。
颗粒炭或粉状炭的选择应在综合考虑建设成本、建设用地、吸附脱色装置利用率、运行管理费、活性炭来源等因素后确定。目前市场上一吨碳粉只有几千元，而一吨颗粒状碳粉能卖到一万多元，而且碳粉的质量能达到两万元。
竹之韵活性炭厂家推荐的活性炭粉是相应的吸附脱色方法是搅拌筒。将活性炭加入到按一定比例注入糖浆的糖浆搅拌桶中，通过机械搅拌使其与糖浆接触。吸附后的活性炭可过滤分离，故又称接触过滤。另外，还有固定床吸附脱色、移动床吸附脱色、移动床吸附脱色等，同时，各种吸附脱色方法又可分为一个脱色塔，一个阶段在下游脱色，另一个阶段是下游多阶段脱色和脱色采用逆流多级脱色等方法，并进行适当的选择，充分发挥各自的特点。这里需要强调的是，糖浆在脱色前应进行预处理，糖浆中的悬浮物通常通过过滤去除。另外，在制造过程中，由于加工工艺不同，活性炭产品可能是酸性的，也可能是碱性的。在制糖过程中，蔗糖在酸性条件下易转化，在碱性条件下易还原，不利于整个制糖过程。因此，活性炭的pH值在使用前应调整到中性。脱色和纯化是制糖生产的关键。活性炭由于具有显著的脱色和净化效果，在许多精制糖生产过程中得到了广泛的应用。随着制糖技术的进一步发展，活性炭将有更广阔的发展前景。