제당업계의 '탈색·탈취 마스터'1. 나.
식음료 산업 분야에서 제당 산업은 활성탄의 중요한 응용 분야 중 하나입니다. 사탕수수, 사탕무, 전분당, 맥아당, 유당, 당밀, 자일로스, 자일리톨, 포도당, 가수분해 단백질 용액 등 다양한 당류의 생산 공정에서 활성탄은 탈색 및 탈취에 중요한 역할을 합니다.
설탕 공장은 사탕수수 설탕 공장과 사탕무 설탕 공장으로 나뉩니다. 설탕 용액에는 멜라노이딘, 캐러멜, 철-폴리페놀 복합체와 같은 다양한 색소 물질이 포함되어 있습니다. 넓은 표면적(500~1500m²/g)과 풍부한 메조기공 및 마이크로기공 구조를 가진 활성탄은 이러한 설탕 용액을 처리할 때 우수한 흡착 성능과 높은 탈색 효율을 보일 수 있습니다.
활성탄 입자 내부에는 수많은 미세기공이 있으며, 기공 크기 범위는 수 옹스트롬에서 수 마이크로미터까지 매우 넓습니다. 특히 수 옹스트롬에서 수십 옹스트롬에 이르는 미세기공이 매우 많습니다. 이러한 미세기공 각각은 특정 표면적에 대응하여 활성탄의 전체 비표면적을 상당히 증가시킵니다. 활성이 우수한 활성탄 1g의 경우, 비표면적은 약 1000m²에 달할 수 있습니다. 활성탄 표면의 원자간력장은 불포화 상태이고 잔류 원자가력이 존재하기 때문에, 이처럼 큰 비표면적을 바탕으로 표면 에너지가 매우 중요합니다. 흡착 효과 덕분에 활성탄 표면의 불포화 힘장이 어느 정도 상쇄되어 표면 에너지를 감소시킬 수 있습니다. 따라서 특정 온도 및 압력 조건에서 활성탄 표면은 표면 에너지를 감소시킬 수 있는 물질을 자동으로 흡착합니다. 그러나 활성탄이 용액에서 다양한 물질을 흡착할 때, 흡착량은 용액 내 이들 물질의 비율과 일치하지 않습니다. 활성탄은 항상 흡착 표면의 용질 농도를 더욱 균형 있게 만드는 경향이 있습니다. 따라서 흡착 용량이 동일하더라도, 설탕 용액에서 농도가 낮은 비당 물질은 농도가 높은 자당보다 활성탄에 흡착될 가능성이 더 높습니다. 시럽 내 유색 물질은 일반적으로 비교적 큰 분자량과 분자량을 가지고 있습니다. 활성탄의 흡착을 통해 표면 에너지가 크게 감소하고, 활성탄으로 처리된 시럽은 상당한 탈색 효과를 얻을 수 있습니다. 활성탄은 시럽에 대한 탁월한 탈색 및 정제 능력을 가지고 있기 때문에 해외의 선진 설탕 산업에서 널리 효과적으로 활용되고 있습니다.
활성탄을 설탕 용액 처리에 사용하면 탁월한 탈색 효과 외에도 설탕 용액의 콜로이드와 표면 활성 불순물을 제거할 수 있습니다. 이 공정은 설탕 용액의 표면 장력을 높이고, 점도를 낮추며, 증발 과정에서 발생하는 거품 발생을 줄이고, 결정화 속도를 높이며, 설탕 결정화 과정을 최적화하여 당밀과 설탕 결정의 분리를 촉진합니다.
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게시 시간: 2025년 4월 23일