Il carbone attivo è una polvere o granuli neri e porosi privi di odore e sapore. Presenta proprietà chimiche stabili a temperatura ambiente e rimane insolubile in acqua e soluzioni comuni. La densità apparente del carbone attivo varia notevolmente a seconda delle materie prime e dei metodi di produzione. La sua struttura è costituita da pori interconnessi, sia verticalmente che orizzontalmente, con diametri dei pori che vanno da 0,1 a 100,0 nm, specialmente nell'intervallo da 0,1 a 1,0 nm. Questi pori contribuiscono a una notevole superficie di micropori, con un'area totale superiore a 1000 m²/g. Questa caratteristica fisica gioca un ruolo cruciale nella sua eccezionale capacità di adsorbire materia organica. Di conseguenza, il carbone attivo è un adsorbente altamente efficace comunemente utilizzato nell'industria alimentare per la decolorazione degli oli commestibili. Questo processo comporta la rimozione di impurità e pigmenti che possono influire negativamente sull'aspetto, sul gusto e sulla durata di conservazione dell'olio.
Carbone attivo nell'applicazione di raffinazione del petrolio
Il componente principale dell'olio da cucina è il grasso, che, gliceride di acidi grassi, contiene anche una piccola quantità di acidi grassi liberi e altre impurità. Di solito ci sono tre passaggi nel metodo di raffinazione dell'olio: neutralizzazione, decolorazione e deodorizzazione. Dopo aver raffinato l'olio, rimuovi gli ingredienti nocivi e mantieni gli ingredienti benefici.
La neutralizzazione utilizza generalmente l'idrossido di sodio per rimuovere gli acidi grassi liberi e ha anche la funzione di rimuovere proteine e gengive e riduce altre impurità. Se vuoi cambiare il colore dell'olio in monocromatico, devi eseguire un'ulteriore elaborazione. Di solito, l'argilla attivata e il carbone attivo in polvere vengono utilizzati in combinazione per ottenere l'effetto di decolorazione e purificazione dell'olio.
Carbone attivo per decolorazione
Il carbone attivo possiede una struttura porosa con pori sciolti, che si traduce in un'ampia superficie specifica e in un eccellente coefficiente di decolorazione. Inoltre, presenta proprietà idrofobiche, che gli consentono di assorbire efficacemente le sostanze polimeriche. Inoltre, il carbone attivo eccelle nella rimozione dei pigmenti blu e verdi e può anche eliminare i residui di grasso causati da tracce di oli minerali.Rispetto all'argilla attivata, il carbone attivo offre vantaggi distinti nella decolorazione dell'olio. Produce olio con un valore rosso inferiore, con conseguenti effetti di decolorazione superiori, evitando in genere odori indesiderati nell'olio lavorato. Tuttavia, il carbone attivo è relativamente costoso e l'elevato tasso di assorbimento dell'olio porta a una velocità di filtrazione più lenta dopo la decolorazione.
Pertanto, viene comunemente impiegato con terra sbiancante, con un rapporto di miscelazione tipico di 1: (10~20). Questo approccio combinato migliora significativamente le capacità di decolorazione ed elimina efficacemente qualsiasi odore residuo associato alla terra sbiancante.
Carbone attivo per benzopirene
Il benzopirene è un forte cancerogeno. È un idrocarburo aromatico policiclico composto da 5 anelli benzenici. È un cristallo aghiforme da incolore a giallo chiaro a temperatura ambiente. È stabile e insolubile in acqua. È leggermente solubile in etanolo, metanolo, ecc. In solventi organici. "Norme igieniche per l'olio vegetale commestibile" stabilisce che il contenuto di benzopirene nell'olio vegetale commestibile è ≤10μg/Kg; lo standard limite UE è 2.0μg/Kg.Il benzopirene nell'olio vegetale proviene principalmente dalle seguenti fonti:
- Inquinamento atmosferico durante la coltivazione delle materie prime.
- Essiccazione al sole delle materie prime su strade asfaltate e stoccaggio in contenitori chimici.
- Essiccazione ad alta temperatura e frittura durante il pretrattamento della pressatura.
- Perdite d'olio e riscaldamento ad alta temperatura senza protezione del vuoto.
Il carbone attivo può essere preparato da una varietà di materie prime contenenti carbonio (carbone, legno, gusci di frutta, ecc.), dopo un trattamento ad alta temperatura, e quindi attivato da attivatori chimici (acido fosforico, ossido di zinco, ecc.), aria, e vapore per aumentarne la superficie e migliorare l'attività di adsorbimento.
Il carbone attivo può rimuovere efficacemente gli IPA ad alto peso molecolare che non possono essere adsorbiti dall'argilla bianca (mentre il processo di deodorizzazione può rimuovere solo gli IPA a basso peso molecolare che ne contengono 4 o meno). Il carbone attivo è particolarmente forte nell'adsorbimento di IPA e, anche premendo la torta del filtro a carbone attivo, l'olio filtrato non contiene IPA.
Conclusione sul carbone attivo per la decolorazione dell'olio
La decolorazione dell'olio commestibile è importante anche per la selezione del carbone attivo. Anche i prodotti di carbone attivo prodotti con diversi metodi di attivazione sono diversi. È adatto per la decolorazione di diversi oli. In genere è meglio condurre esperimenti prima dell'uso. Anche il pH del carbone attivo è molto importante, controllato tra 5-8, troppo alcalino o troppo acido causerà cambiamenti indesiderati nell'olio commestibile.
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