O carvão ativado é um pó preto poroso ou grânulos que não possuem odor e sabor. Exibe propriedades químicas estáveis à temperatura ambiente e permanece insolúvel em água e soluções comuns. A densidade aparente do carvão ativado varia significativamente dependendo das matérias-primas e métodos de produção. Sua estrutura consiste em poros interconectados, tanto vertical quanto horizontalmente, com diâmetros de poros variando de 0,1 a 100,0 nm, principalmente na faixa de 0,1 a 1,0 nm. Esses poros contribuem para uma área de superfície de microporos substancial, com uma área total superior a 1000 m²/g. Esta característica física desempenha um papel crucial em sua excepcional capacidade de adsorção de matéria orgânica. Consequentemente, o carvão ativado é um adsorvente altamente eficaz comumente usado na indústria de alimentos para a descoloração de óleos comestíveis. Esse processo envolve a remoção de impurezas e pigmentos que podem afetar negativamente a aparência, sabor e prazo de validade do óleo.
Carvão Ativado em Aplicação de Refino de Petróleo
O principal componente do óleo de cozinha é a gordura, ou seja, glicerídeo de ácido graxo, também contém uma pequena quantidade de ácidos graxos livres e outras impurezas. Geralmente, existem três etapas no método de refino de óleo: neutralização, descoloração e desodorização. Depois de refinar o óleo, remova os ingredientes nocivos e retenha os ingredientes benéficos.
A neutralização geralmente usa hidróxido de sódio para remover ácidos graxos livres, e também tem a função de remover proteínas e gomas, além de reduzir outras impurezas. Se você quiser mudar a cor do óleo para monocromático, precisará fazer mais processamento. Normalmente, argila ativada e carvão ativado em pó são usados em combinação para obter o efeito de descoloração e purificação do óleo.
Carvão ativado para descoloração
O carvão ativado possui estrutura porosa com poros frouxos, resultando em uma grande área superficial específica e excelente coeficiente de descoloração. Além disso, exibe propriedades hidrofóbicas, permitindo que absorva efetivamente substâncias poliméricas. Além disso, o carvão ativado se destaca na remoção de pigmentos azuis e verdes e também pode eliminar resíduos de graxa causados por óleos minerais.Em comparação com a argila ativada, o carvão ativado oferece vantagens distintas na descoloração do óleo. Ele produz um óleo com um valor de vermelho mais baixo, resultando em efeitos de descoloração superiores, ao mesmo tempo em que normalmente evita odores indesejados no óleo processado. No entanto, o carvão ativado é relativamente caro e a alta taxa de absorção de óleo leva a uma velocidade de filtração mais lenta após a descoloração.
Portanto, é comumente empregado com terra de branqueamento, com uma proporção de mistura típica de 1: (10~20). Esta abordagem combinada aumenta significativamente as capacidades de descoloração e elimina de forma eficaz quaisquer odores residuais associados à terra de branqueamento.
Carvão Ativado para Benzopireno
O benzopireno é um forte carcinógeno. É um hidrocarboneto aromático policíclico composto por 5 anéis benzênicos. É um cristal em forma de agulha incolor a amarelo claro à temperatura ambiente. É estável e insolúvel em água. É ligeiramente solúvel em etanol, metanol, etc. em solventes orgânicos. "Padrões de higiene para óleo vegetal comestível" estipula que o conteúdo de benzopireno em óleo vegetal comestível é ≤10μg/Kg; o padrão de limite da UE é 2,0μg/Kg.Benzopireno em óleo vegetal origina-se principalmente das seguintes fontes:
- Poluição do ar durante o cultivo de matérias-primas.
- Secagem de matérias-primas ao sol em estradas asfálticas e armazenamento em recipientes químicos.
- Secagem em alta temperatura e fritura durante o pré-tratamento de prensagem.
- Vazamento de óleo e aquecimento de alta temperatura sem proteção a vácuo.
O carvão ativado pode ser preparado a partir de uma variedade de matérias-primas contendo carbono (carvão, madeira, casca de fruta, etc.), após tratamento a alta temperatura e, em seguida, ativado por ativadores químicos (ácido fosfórico, óxido de zinco, etc.), ar, e vapor para aumentar sua área de superfície e melhorar a atividade de adsorção.
O carvão ativado pode efetivamente remover PAHs de alto peso molecular que não podem ser adsorvidos pela argila branca (enquanto o processo de desodorização só pode remover PAHs de baixo peso molecular contendo 4 ou menos). O carvão ativado é particularmente forte na adsorção de PAHs e, mesmo pressionando a torta de filtro de carvão ativado, o óleo filtrado não contém PAHs.
Conclusão sobre carvão ativado para descoloração de óleo
A descoloração do óleo comestível também é importante para a seleção do carvão ativado. Os produtos de carvão ativado produzidos por diferentes métodos de ativação também são diferentes. É adequado para a descoloração de diferentes óleos. Geralmente é melhor realizar experimentos antes do uso. O pH do carvão ativado também é muito importante, controlado entre 5-8, muito alcalino ou muito ácido causará alterações indesejáveis no óleo comestível.
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