活性炭國家專精特新“小巨人”企業活性炭產學研合作

　　活性炭對阿拉伯膠脫色

　　阿拉伯膠通常是有顏色的，在阿拉伯膠中存在的顏色通常被稱為雜質。這些顏色的一些原因可能是由于提取方法、儲存環境如溫度和氣候變化造成的。阿拉伯樹膠中這些顏色的存在會降低口香糖的質量，為了將阿拉伯樹膠質量提高到可接受的標準，需要去除這些顏色。所以要在阿拉伯樹膠上使用添加劑之前，使用活性炭對阿拉伯樹膠進行脫色，以提高阿拉伯樹膠的質量。

　　脫色只是意味著去除顏色。為了改善阿拉伯樹膠溶液的顏色，必須借助活性炭脫色劑去除初始顏色。活性炭是一種經過常見吸附劑，在本體碳原子之間擁有數百萬個小孔。并且它比其他吸附劑具有經濟優勢、可用性、還擁有化學惰性以及不干擾產品的化學成分。金合歡樹膠或阿拉伯樹膠的使用是所有天然樹膠中很古老的。在其許多古老的應用中，阿拉伯樹膠被用作化妝品和墨水的粘合劑。它主要由高分子量多糖及其鈣鹽、鎂鹽和鉀鹽組成，水解產生阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸。

　　阿拉伯膠的用途

　　到目前為止，阿拉伯樹膠主要用于食品工業的不同應用。在食品中，阿拉伯樹膠的典型功能是：乳化劑、調味劑、保濕劑、增稠劑、表面整理劑和延緩糖結晶。此外，阿拉伯樹膠具有水溶性，不溶于醇并形成無色、無味的溶液。阿拉伯膠的食品應用源于其無與倫比的特性組合，乳化、酸穩定性、高濃度下的低粘度、粘合性和粘合性以及良好的口感特性已應用于全球五個主要食品領域，按重要性降序排列，包括：糖果、飲料和乳液、香料封裝、烘焙產品和釀造。

　　脫色用活性炭

　　活性炭的巨大表面積為其提供了無數的粘合點。當某些化學物質靠近碳表面時，它們會附著在表面上并被困住。活性炭擅長捕獲其他碳基雜質(有機化學物質)以及氯等物質。許多其他化學物質根本不會被碳、鈉、硝酸鹽等吸引。所以它們會直接通過。這意味著活性炭過濾器會去除某些雜質而忽略其他雜質。這也意味著一旦所有的粘合點都被填滿，活性炭過濾器就會停止工作。此時您必須更換過濾器。活性炭可以從氣流或溶液中去除有機物質。去除的材料量取決于活性炭的容量以及材料對木炭的親和力。

　　使用活性炭的脫色工藝

　　脫色只是意味著去除顏色。活性炭的化學性質與高表面積和孔隙率相結合，使其成為吸附有機化學品的理想介質。例如，為了改善阿拉伯樹膠樣品的顏色，必須借助脫色劑去除初始顏色。實驗室里有很多脫色劑，如氯化合物、活性鋁硅膠和活性炭等含碳化合物。這些脫色劑中使用廣泛的是活性炭，因為它具有優于其他產品的經濟優勢、可用性和對我們大多數建筑材料的化學惰性。另一方面，氯化合物通常具有腐蝕性，會造成損壞并干擾產品的化學成分。在它們可用的地方，它們常常被發現是昂貴的。因此，在此脫色過程中，應使用固體活性炭作為我們的吸附劑。從阿拉伯樹膠樣品中去除顏色的過程是吸附過程。吸附是一種分離過程，其中流體相的某些成分被轉移到固體吸附劑的表面。

　　大多數吸附劑是高度多孔的材料，吸附主要發生在孔壁上或顆粒內部的特定位置。分離的發生是因為分子量、形狀或極性的差異導致某些分子比其他分子更牢固地保持在表面上，或者因為孔太小而無法容納較大的分子。在許多情況下，吸附組分(或被吸附物)被保持得足夠牢固，以允許從流體中完全去除該組分，而其他組分的吸附很少。因此，在使用活性炭對未分類和分類的阿拉伯樹膠溶液進行脫色時，預計當阿拉伯樹膠溶液被引入活性炭床時，顏料和色料將被吸附在活性炭提供的表面上。

　　活性炭的脫色阿拉伯膠的方法

　　吸附柱為塑料量筒，然后在活性炭上方放置另一塊濾布，以防止沙子、樹皮等任何雜質進入活性炭。然后用蒸餾水洗滌床以除去活性炭上的灰分和其他污垢。這是通過從柱頂倒入蒸餾水來完成的，通過的水被收集在燒杯中，并與裝有蒸餾水的燒杯中的水進行比較。重復此過程，直到從柱中收集的水與另一個燒杯中的水一樣清澈。當這完成時，讓水排出幾分鐘。洗滌后，將20ml未分選的阿拉伯樹膠溶液倒入標有A的錐形瓶中，將另外20ml的分選的阿拉伯膠溶液倒入另一個錐形瓶中，然后標為E。

　　然后將剩余的未分類的阿拉伯樹膠溶液倒入柱中。總共使用了1000毫升未分類的阿拉伯樹膠溶液，這樣做的方式是將柱子填充到頂部(邊緣)，以施加足夠的壓力將溶液推下通過床。然后將流過床的溶液收集在燒杯中，然后將20ml放入另一個錐形瓶中并標記為B，然后將剩余的溶液再次倒入床中，并在第二次通過床后將溶液倒入收集在燒杯中，20ml再次放入另一個錐形瓶中并標記為C，在這整個過程之后，使用未分選的阿拉伯樹膠溶液完成脫色過程，然后使用相同的程序進行分選的脫色過程。也使用了總共​​1000ml的分選阿拉伯樹膠溶液，但這次第一次通過床后進入錐形瓶的20ml左右標記為F，通過床后進入錐形瓶的20ml第二次標記為G，最后收集的最后一個溶液用濾紙過濾并標記為H。最后，將收集到的八個樣品(A-H)按字母順序排列，并測定了標有(A-H)的錐形燒瓶中不同溶液的透射率、pH值和粘度。使用分光光度計(色度計)測定阿拉伯樹膠溶液的透射率，使用pH計測量pH，使用粘度計測定粘度。

　　從活性炭對阿拉伯膠脫色的實驗結果中可以看出，隨著脫色過程的繼續，pH值升高而粘度降低。這表明溶液中顏色雜質的存在降低了溶液的pH值，而另一方面它增加了溶液的粘度。對于阿拉伯樹膠溶液的未分類和分類的pH值和粘度值都觀察到這種現象。未分類和分類的溶液(A-H)的透射率值隨著波長的增加而增加。此外，從表中可以看出，脫色前未分選和分選的阿拉伯樹膠溶液A和E的透光率分別落在1-10%的范圍內，這表明溶液顏色較深，因此大部分光線穿過溶液通過僅允許1-10%的光通過而被吸收。對于第二次通過床并過濾后分別是未分選和分選的阿拉伯樹膠溶液的溶液D和H，其透光率值在25-96%之間，現在很明顯，只有很少的顏色雜質存在于溶液，因此溶液現在是微弱的顏色，只有很小百分比的光被吸收，從而允許大部分百分比的光透射或穿過溶液。根據獲得的結果，可以得出結論，使用活性炭成功地進行了阿拉伯樹膠溶液的脫色。

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