« Maître de la décoloration et de la désodorisation » dans l’industrie sucrièreI
Dans le secteur agroalimentaire, l'industrie sucrière est l'un des principaux domaines d'application du charbon actif. Lors des procédés de production de différents types de sucres tels que le sucre de canne, le sucre de betterave, le sucre d'amidon, le maltose, le lactose, la mélasse, le xylose, le xylitol, le glucose et les solutions de protéines hydrolysées, le charbon actif joue un rôle crucial dans la décoloration et la désodorisation.
Les sucreries se divisent en sucreries de canne et sucreries de betterave. La solution sucrée contient diverses substances colorantes comme les mélanoïdines, le caramel et les complexes fer-polyphénol. Le charbon actif, qui possède une surface spécifique très importante (500 à 1500 m²/g) et une structure riche en mésopores et micropores, présente de bonnes performances d'adsorption et une grande efficacité de décoloration pour le traitement de ces solutions sucrées.
Les particules de charbon actif contiennent de nombreux micropores, dont la taille varie considérablement, de quelques angströms à plusieurs micromètres. On y trouve notamment un grand nombre de micropores dont la taille se situe entre quelques angströms et plusieurs dizaines d'angströms. Chaque micropore correspond à une certaine surface, ce qui confère au charbon actif une surface spécifique remarquable. Pour 1 gramme de charbon actif présentant une excellente activité, la surface spécifique peut atteindre environ 1000 m². Du fait de l'état insaturé du champ de forces atomiques à la surface du charbon actif et de la présence de forces de valence résiduelles, son énergie de surface est extrêmement importante. C'est précisément grâce à l'effet d'adsorption que ce champ de forces insaturé est compensé, dans une certaine mesure, à la surface du charbon actif, réduisant ainsi l'énergie de surface. Par conséquent, dans certaines conditions de température et de pression, la surface du charbon actif adsorbe spontanément des substances capables de réduire son énergie de surface. Cependant, lorsque le charbon actif adsorbe différentes substances en solution, la quantité adsorbée ne correspond pas à la proportion de ces substances dans la solution. Le charbon actif tend toujours à équilibrer la concentration du soluté à sa surface d'adsorption. Ainsi, même à capacité d'adsorption égale, les substances non sucrées, moins concentrées dans la solution sucrée, sont plus susceptibles d'être adsorbées par le charbon actif que le saccharose, plus concentré. Les substances colorées présentes dans le sirop ont généralement un volume moléculaire et une masse moléculaire relativement élevés. Grâce à l'adsorption sur le charbon actif, leur énergie de surface est fortement réduite, ce qui permet au sirop traité d'être significativement décoloré. C'est précisément grâce à ses excellentes propriétés de décoloration et de purification du sirop que le charbon actif est largement et efficacement utilisé dans les sucreries de pointe à l'étranger.
Lorsqu'on utilise du charbon actif pour traiter une solution de sucre, outre son important pouvoir décolorant, il permet également d'éliminer les colloïdes et les impuretés tensioactives. Ce procédé augmente la tension superficielle de la solution, réduit sa viscosité et la formation de mousse lors de l'évaporation, accélère la cristallisation et optimise ainsi le processus de cristallisation du sucre, favorisant la séparation de la mélasse et des cristaux de sucre.
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Date de publication : 23 avril 2025