제당업계의 '탈색·탈취 마스터'1. 나.
식음료 산업 분야에서 제당 산업은 활성탄의 중요한 응용 분야 중 하나입니다. 사탕수수, 사탕무, 전분당, 엿당, 유당, 당밀, 자일로스, 자일리톨, 포도당, 가수분해 단백질 용액과 같은 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 옹스트롬 범위의 기공 크기를 가진 미세기공이 매우 많습니다. 이러한 미세기공 각각은 특정 표면적에 대응하여 활성탄의 전체 비표면적을 상당히 현저하게 만듭니다. 활성이 우수한 활성탄 1g의 경우 비표면적은 약 1000m²에 달할 수 있습니다. 활성탄 표면의 원자간력장은 불포화 상태이고 잔류 원자가력이 존재하기 때문에, 이처럼 큰 비표면적을 기반으로 표면 에너지는 매우 중요합니다. 흡착 효과로 인해 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, 당 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 제당 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 거품을 줄이고, 결정화 속도를 높이며, 설탕 결정화 과정을 최적화하여 설탕 결정에서 당밀을 분리하는 데 도움을 줍니다.
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게시 시간: 2025년 4월 23일