« Maître décolorant et désodorisant » dans l'industrie sucrièreⅠ
Dans l'industrie agroalimentaire, l'industrie sucrière est l'un des principaux domaines d'application du charbon actif. Lors de la production 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 sont divisées en sucreries de canne et sucreries de betterave. La solution sucrée contient divers colorants comme les mélanoïdines, le caramel et les complexes fer-polyphénols. Le charbon actif, doté d'une grande surface spécifique (500 à 1 500 m²/g) et d'une riche structure mésoporeuse et microporeuse, offre de bonnes performances d'adsorption et une grande efficacité de décoloration pour ces solutions sucrées.
Les particules de charbon actif sont dotées de nombreux micropores, dont la taille varie de quelques angströms à plusieurs micromètres. On trouve notamment un grand nombre de micropores dont la taille varie de quelques à plusieurs dizaines d'angströms. Chacun de ces micropores correspond à une surface spécifique donnée, ce qui confère au charbon actif une surface spécifique remarquable. Pour un gramme de charbon actif présentant une excellente activité, sa surface spécifique peut atteindre environ 1 000 m². Le champ de force atomique à la surface du charbon actif étant insaturé et les forces de valence résiduelles présentes, son énergie de surface est extrêmement importante compte tenu de sa grande surface spécifique. C'est précisément grâce à l'effet d'adsorption que le champ de force insaturé à la surface du charbon actif peut être compensé dans une certaine mesure, réduisant ainsi son énergie de surface. Par conséquent, dans des conditions de température et de pression spécifiques, la surface du charbon actif adsorbe automatiquement les substances susceptibles de réduire son énergie de surface. Cependant, lorsque le charbon actif adsorbe différentes substances de la solution, la quantité d'adsorption n'est pas cohérente avec la proportion de ces substances dans la solution. Le charbon actif tend toujours à équilibrer la concentration en solutés à la surface d'adsorption. Ainsi, même à capacité d'adsorption égale, les substances non sucrées, plus faibles en concentration dans la solution sucrée, sont plus susceptibles d'être adsorbées par le charbon actif que le saccharose, plus concentré. Les substances colorées du sirop ont généralement un volume et un poids moléculaires relativement importants. Grâce à l'adsorption du charbon actif, son énergie de surface est considérablement réduite, et le sirop traité au charbon actif peut atteindre un degré de décoloration significatif. C'est précisément grâce à son excellente capacité de décoloration et de purification du sirop que le charbon actif a été largement et efficacement utilisé dans les industries sucrières de pointe à l'étranger.
L'utilisation de charbon actif pour traiter une solution sucrée permet, outre son important effet décolorant, d'éliminer les colloïdes et les impuretés tensioactives. Ce procédé augmente la tension superficielle de la solution sucrée, réduit sa viscosité, limite la formation de mousse lors de l'évaporation, accélère la cristallisation et optimise le processus de cristallisation du sucre, favorisant ainsi la séparation de la mélasse et des cristaux de sucre.
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Date de publication : 23 avril 2025