工作原理
- 吸附作用:活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积,能通过物理吸附作用,将食品液体中的色素、异味物质、部分有机物及残留的农药、兽药等污染物吸附在其表面和孔隙中,从而达到净化的目的。
- 过滤作用:活性炭颗粒之间形成的孔隙可以起到机械过滤的作用,拦截食品液体中的一些悬浮颗粒和微生物等杂质,使液体得到进一步的净化。
在食品加工行业的应用
- 饮料生产:在果汁、茶饮料、碳酸饮料等生产过程中,用于去除原水中的余氯、有机物、异味和色素等杂质,提高水质,改善饮料的口感和色泽。还可用于处理果汁中的果胶、蛋白质等杂质,提高果汁的澄清度和稳定性。
- 酒类酿造:在葡萄酒、白酒等酿造过程中,用于去除酒中的异味、色素和一些不稳定物质,使酒的口感更加纯正、柔和,色泽更加清亮透明,同时有助于提高酒的稳定性,延长保质期。
- 乳制品加工:可用于去除牛奶等乳制品中的异味物质和少量的有机污染物,改善乳制品的风味。在乳制品的浓缩和干燥过程中,也可用于处理工艺用水,保证产品质量。
- 食用油精炼:在食用油的精炼过程中,用于吸附去除油脂中的色素、异味和一些残留的农药、重金属等有害物质,提高食用油的品质和安全性。
特点
- 优点
- 吸附能力强:能有效去除多种有机和无机污染物,对不同分子量的物质都有较好的吸附效果。
- 可再生利用:活性炭经过一定的处理后可以再生,恢复其吸附性能,降低使用成本。
- 化学稳定性好:在大多数食品加工环境中,活性炭不与食品成分发生化学反应,不会对食品质量产生不良影响。
- 操作简单:活性炭过滤器的结构相对简单,操作和维护较为方便,可根据需要进行连续或间歇式操作。
- 缺点
- 吸附饱和:活性炭的吸附容量有限,达到饱和后需要及时更换或再生,否则会影响过滤效果。
- 对微生物去除有限:虽然能拦截部分微生物,但对于一些病毒和细菌等微生物的去除效果不如专门的除菌过滤器。
- 可能产生粉尘:在活性炭的装卸和使用过程中,可能会产生粉尘,需要注意操作环境的卫生和安全。
与其他过滤器的比较
- 与精密过滤器对比:精密过滤器主要通过物理拦截作用,依据孔径大小过滤不同粒径的杂质,精度可达到微米甚至纳米级,对微小颗粒和细菌的去除效果好,但对溶解性的有机物、色素和异味等物质的去除能力较弱。活性炭过滤器则主要依靠吸附作用去除这些物质,对颗粒杂质的过滤精度相对较低。
- 与超滤过滤器对比:超滤过滤器利用超滤膜的筛分作用,以压力为驱动力,能截留分子量较大的蛋白质、胶体、微生物等物质,而对小分子的有机物、色素等去除效果不佳。活性炭过滤器在去除小分子杂质方面具有优势,两者在功能上有一定的互补性。