我國的制糖業(yè)在很長一段時間內(nèi)，主要是應(yīng)用加石灰和充碳酸氣的方法對糖進行凈化和脫色。我國那時生產(chǎn)的糖用炭主要用于葡萄糖的脫色和精制。隨著人們生活水平的不斷提高，近年來我國的制糖業(yè)中也逐漸采用了活性炭的脫色和精制。一般情況下，活性炭用于糖的部定在zui后一道工序，開始階段zui好采用比較便宜的方法，例如澄清（加石灰）、飽和、洗糖、離心和過濾等方法，盡可能脫除各種雜質(zhì)以后，才使用活性炭吸附方法來脫色，以作為白糖制造的zui后凈化階段。用這些方法以后，吸著劑的吸附能力就不會白白的耗盡，還可以避免其他缺點。也就是說，用活性炭脫色這個方法是在糖汁濃縮成制造白糖用的白糖膏之前使用的zui后一個凈化階段。在甜菜糖的制造中，活性炭可以用于稀汁、濃汁和溶液的脫色；在蔗糖的制造中僅是活性炭對溶液的凈化。

國內(nèi)外制造的活性炭，都有一類稱為“糖用活性炭”的產(chǎn)品，它可用于糖廠，也可以用在其他類似的行業(yè)，如葡萄糖溶液及味精溶液的精制脫色等。它的主要特點是具有較多的中孔，因而適于處理含有較多大分子有機物的溶液，這種活性炭的焦糖吸附值比較高。

糖用炭的特點是粗微孔、中孔和大孔都比較發(fā)達，對糖中的雜質(zhì)和有色物質(zhì)的吸附有較大的親和性。表4列出了糖用炭的典型孔隙分布情況。

表4  典型糖用炭的孔隙分布情況

孔腺大?。疉 孔腺容積／（cm／g）	<11	11~20	20~100	100~1000	>1000
	0.12	0.39	0.52	0.19	<0.78

 

我國“糖液脫色用活性炭”的國家標準（GB／T 13803.3-1999）規(guī)定（表5），活性炭產(chǎn)品分為優(yōu)級品、一 級品和二級品三種。其水分都低于10％；焦糖脫色率分別高于100、90和80，灰分分別低于3％、4％和5％（用磷酸法生產(chǎn)的活性炭可在7％～9％，不分等級），酸溶物分別低于1％、1.5％和2％，還有鐵含量和氯含量的規(guī)定。它們的pH值都在3～5之間。 

表5  糖液脫色用活性炭（GB／T 13803.3-1999）質(zhì)量指標

項  目	指  標
	優(yōu)級品	一 級品	二級品
A法焦糖脫色率／％   ≥ B法焦糖脫色率／％   ≥ 水分                ≤ pH值 灰分含量／％        ≤ 酸溶物含量／％      ≤ 鐵含量／％          ≤ 氯化物含量／％      ≤	100 100 10 3.0~5.0 3.0 1.00 0.05 0.20	90 90 10 3.0~5.0 4.0 1.50 0.10 0.25	80 80 10 3.0~5.0 5.0 2.00 0.15 0.30

 

糖用炭脫除的主要是糖漿中焦糖、類黑精和含鐵多酚配合物等類化合物。焦糖中主要是含酚型和琨型官能團的糖經(jīng)過熱解而形成的一種不含氮的有色物質(zhì)；類黑精是用還原性糖與氨基化合物反應(yīng)而形成的一種含氮的有色物質(zhì)和含鐵的多酚配合物等。在這些有色物質(zhì)中，類黑精是zui強的有色物質(zhì)。這些有色物質(zhì)由離解和未離解的化合物組成，以陰離子型占優(yōu)勢。這些物質(zhì)的粒子大小也互不相同，zui強的顏色由膠粒分子量為8000～15000所產(chǎn)生。

由于各種有色物質(zhì)的分子量大小不同，分子的結(jié)構(gòu)不同，分子中含無機基團的數(shù)量多少不同等原因，故活性炭對它們親合性的大小也不同，吸附性能也就不一樣。在糖液的有色物質(zhì)中，zui容易被吸附的組分通常是類黑精。又因為各種活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)的分布不同，每種孔隙的容積在總孔容積中所占比例不同，因而對不同種類的糖液，它們的脫色能力也就不一樣。在研究活性炭時，一定要對具體情況，研制不同類型的活性炭，這樣才能取得zui佳效果。

對于活性炭脫色效果的衡量，一般用脫色率和多糖損失率來表示：

脫色率＝（脫色前光吸收度-脫色后光吸收度）x100％／脫色

多糖損失率＝（脫色前多糖含量-脫色后多糖含量）x100％／脫色前多糖含量

多糖含量可用蔥酮-濃硫酸法或苯酚濃硫酸法測定；脫色吸收度的測量要先掃描多糖溶液的zui大光吸收波長，在此波長下進行光吸收度的測量，若無zui大吸收度，可從溶液的互補色考察選擇450nm為檢驗波長測定吸收度。

活性炭脫色效果受多種因素的制約，包括活性炭用量、吸附時間、溫度、溶液pH值、活性炭質(zhì)地等，可以在單因素試驗的基礎(chǔ)上設(shè)計正交試驗，優(yōu)化脫色條件。根據(jù)孫頡等對靈芝活性炭脫色的研究中發(fā)現(xiàn)各種因素對活性炭脫色效果的影響如下：

1. pH

活性炭是黑色細微多孔性物質(zhì)，具有芳香環(huán)式的結(jié)構(gòu)，它靠范德華力將色素吸附到自身表面，從而使有色物質(zhì)脫色?；钚蕴可糜谖椒枷阕逵袡C物（糖汁中的有色物大部分屬于這類）并易于吸附含有3個碳原子以上的其他有機物。它對不帶電物質(zhì)的吸附力較強，而對帶電物質(zhì)（如陰離子）的吸附較弱。對后者的吸附與溶液pH值有關(guān)：在酸性溶液中吸附較強，堿性溶液中較弱。因為弱酸性物質(zhì)在低pH值下帶電較少以至不帶電，較易被吸附；高pH值下電荷較強，不利于吸附。故在酸性條件或偏酸性樣液中活性炭具有良好的效果，當樣液的pH值超過5以后，隨pH值上升活性炭脫色效果下降，但是下降的幅度不大?？傮w上，活性炭脫色能力隨著pH值的升高而降低。另外，溶液的pH值也會影響到多糖的損失，pH值對靈芝浸提液活性的影響并不大，但是高酸度及高堿度會導(dǎo)致多糖的水解，為此，綜合考慮選pH＝5作為用活性炭脫色的pH值，此時，既能保證較好的脫色效果，又使活性成分損失不太大。

2．活性炭用量

活性炭脫色效果隨其用量的增加而顯著增強，但是，活性炭用量過大會使多糖的損失過大，脫色效果隨活性炭用量增加而增強的幅度逐漸減小，綜合考慮，活性炭用量在1.5％～50％范圍內(nèi)效果zui好。

3．溫度

在不同的溫度下，活性炭脫色的能力變化不大，多糖的變化也不大，因此，溫度對活性炭脫色效果的影響不大，但是過高的溫度會造成多糖活性的喪失，所以溫度以30～60℃為宜。

4．脫色時間

隨著活性炭的加入，有色成分被迅速脫去，在zui短的時間內(nèi)（5min）就已經(jīng)起到了很好的效果。雖然隨著吸附時間的增加，色素被進一步吸附，但是也導(dǎo)致多糖的進一步損失，所以脫色時間不宜過長，以10～30min 為宜。楊云等等對大棗渣多糖活性炭脫色研究中，優(yōu)化的zui佳條件為活性炭用量2％，pH＝3.5,40℃保溫20min。游見明等對南瓜多糖活性炭脫色研究中，優(yōu)化的zui佳條件為：活性炭用1.2％，pH＝5.0,40℃保溫50min。

5．活性炭的質(zhì)地

質(zhì)量好的活性炭脫色效果好且不會帶進雜質(zhì)，相反質(zhì)量差脫色效果不好還會帶進其他的雜質(zhì)。活性炭產(chǎn)品的外形主要有粉狀和粒狀兩大類，通常，炭粉越幼細，它對雜質(zhì)的吸附速度越大。李進偉等分別用粉末狀活性炭和顆?；钚蕴棵撋?，粉末狀活性炭和金絲棗多糖溶液易形成黏稠狀膠狀物，不容易分離；顆?；钚蕴繉鸾z棗多糖液脫色不明顯。