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설탕 정제 및 탈색을 위해 활성탄을 어떻게 적용합니까?
Time : 2026-01-16
설탕은 식품 생산과 일상 생활에서 필수적인 원료이며, 그 품질은 제품의 맛과 시장 수요에 직접적인 영향을 미칩니다. 설탕 정제와 탈색은 원당에 불순물, 색소 및 콜로이드가 포함되어 있기 때문에 제조 과정에서 매우 중요한 단계입니다. 활성탄은 강력한 흡착 능력을 지닌 소재로, 이러한 정제 공정에 없어서는 안 될 핵심 재료입니다. 저는 활성탄 산업 분야에서 25년 이상 근무하며 다수의 제당소들이 정제 및 탈색 공정을 최적화할 수 있도록 도와왔습니다. 소규모 정제소부터 전 세계에 제품을 수출하는 대규모 제당 기업까지, 적절한 활성탄 적용은 설탕 품질을 크게 향상시키고 동시에 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 본 글에서는 활성탄을 활용한 설탕 정제 및 탈색의 실용적인 방법, 핵심 고려 사항 및 실제 사례를 공유하여 여러분이 이 기술을 효과적으로 익히는 데 도움을 드리고자 합니다.
설탕 정제 및 탈색을 위한 적절한 유형의 활성탄 선택
성공적인 설탕 정제 및 탈색의 첫 번째 단계는 적절한 활성탄을 선택하는 것이다. 일반적으로 가스 처리에는 벌집형 활성탄과 과립형 활성탄이 사용되며, 탈색 및 정제 작업에는 주로 분말 활성탄이 사용된다. 설탕 가공의 경우, 분말 활성탄이 이상적인 선택인데, 이는 높은 비표면적, 빠른 흡착 속도 및 당액과 충분히 혼합될 수 있는 능력 덕분이다. 몇 년 전 중국 남부에 위치한 한 제당 공장은 정제된 설탕의 색도와 순도가 불균일하다는 문제를 겪고 있었다. 생산 공정과 당액 샘플을 분석한 결과, 우리는 비표면적이 1100m²/g 이상인 식품 등급 코코넛 껍질 기반 분말 활성탄을 추천하였다. 이 선택은 색소와 불순물을 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 설탕의 자연스러운 단맛을 유지하는 데도 도움이 되었다. 이 작업에는 과립형 또는 알맹이형 활성탄 사용을 피해야 하는데, 이들은 흡착 속도가 느리고 당액과 잘 혼합되지 않아 정제 및 탈색이 불완전하게 이루어질 수 있기 때문이다. 제당 가공 협회의 산업 전문가들은 식품 등급 활성탄이 엄격한 안전 기준을 충족해야 하며, 중금속 잔류물이나 유해 물질이 없어야 한다고 강조한다.
최적의 복용량과 제조 방법 결정
활성탄의 투입량은 당 정제 및 탈색 효과는 물론 생산 비용에도 직접적인 영향을 미칩니다. 너무 적게 사용하면 색소와 불순물 제거가 부족해지고, 반대로 과다하게 사용하면 불필요한 낭비를 초래할 뿐 아니라 설탕의 맛에 영향을 줄 수 있습니다. 당사의 경험에 따르면, 당액의 정제 및 탈색을 위한 분말활성탄 최적 투입량은 당액 중량의 0.2%에서 1.5% 사이입니다. 예를 들어, 동남아시아의 대규모 제당 공장 프로젝트에서 소규모 시험을 수행한 결과, 분말활성탄 투입량을 0.5%로 결정하였습니다. 이 투입량을 통해 당액의 색도 값을 ICUMSA 기준 800에서 150으로 성공적으로 감소시켜 국제 품질 기준을 충족시켰습니다. 사용 전에 분말활성탄은 적절히 준비되어야 합니다. 약간의 따뜻한 물(약 40~50°C)과 혼합하여 균일한 슬러리 상태로 만드는 것이 가장 좋습니다. 이 과정은 활성탄 입자가 당액 내에서 충분히 분산되어 색소 및 불순물과 최대한 접촉할 수 있도록 도와줍니다. 당사의 기술 가이드라인에서는 항상 고객에게 슬러리를 부드럽게 저어 활성탄의 흡착 구조가 손상되지 않도록 주의를 환기시키고 있습니다.
제어 키 공정 파라미터
온도, pH 값 및 접촉 시간은 설탕 정제 및 탈색 과정에서 활성탄의 효과에 영향을 미치는 세 가지 핵심 공정 변수이다. 다양한 종류의 설탕(사탕수수당, 사탕무당 등)은 서로 다른 파라미터 설정을 필요로 한다. 일반적으로 흡착 효과는 적절한 온도 상승과 함께 향상되지만, 지나치게 높은 온도는 당의 분해를 유발할 수 있다. 대부분의 설탕 정제 및 탈색 공정에서는 온도를 60°C에서 80°C 사이로 유지해야 한다. 중국 북부의 한 제당소가 온도 조절을 소홀히 하여 시럽을 90°C에서 처리한 결과, 설탕 수율이 감소하고 색도가 나빠진 바 있다. pH 값 역시 중요한 역할을 한다. 설탕 정제 및 탈색을 위한 최적의 pH 범위는 7.0~8.5이며, 이 환경은 활성탄이 산성 안료를 더 잘 흡착할 수 있도록 도와준다. 활성탄과 설탕 시럽 간의 접촉 시간은 충분한 흡착을 보장하기 위해 최소 30~45분이어야 한다. 유럽의 한 사탕무당 공장 프로젝트에서 접촉 시간을 20분에서 40분으로 연장한 결과, 탈색률이 30% 증가했고 설탕의 투명도가 개선되었다. 설탕 가공 연구소의 연구 자료에 따르면, 이러한 세 가지 파라미터를 적절히 조절하면 활성탄의 설탕 정제 및 탈색 효율을 40~60%까지 향상시킬 수 있다.
적절한 혼합 및 분리 절차를 따르십시오
균일한 혼합은 활성탄의 모든 입자가 설탕 시럽 내 색소 및 불순물과 접촉할 수 있도록 하기 위해 필수적입니다. 혼합 과정에서는 과도한 거품 생성을 방지하기 위해 저속 믹서를 사용해야 하며, 이는 후속 분리 공정에 영향을 줄 수 있습니다. 아프리카에 위치한 소규모 제당공장의 사례에서 고객사는 처음에 고속 믹서를 사용하여 혼합이 불충분하고 흡착이 완전히 이루어지지 않는 문제를 겪었습니다. 이후 저속 교반으로 전환한 결과, 설탕의 색도와 순도가 크게 개선되었습니다. 흡착 과정이 완료된 후에는 활성탄을 설탕 시럽으로부터 철저히 분리하는 것이 중요합니다. 일반적인 분리 방법으로는 여과, 원심분리 및 침전이 있습니다. 대규모 제당 생산의 경우, 최종 설탕 시럽에 탄소 잔여물이 없도록 보장하기 위해 플레이트 앤 프레임 필터와 진공 여과를 병행하는 것이 권장됩니다. 브라질의 한 제당소를 위한 프로젝트에서 이러한 분리 방법을 적용한 결과, 가시적인 불순물이 전혀 없는 맑고 순수한 시럽을 얻을 수 있었습니다. 또한 분리 장비는 정기적으로 세척하여 교차 오염을 방지하고 여과 효율을 유지해야 한다는 점에 유의해야 합니다.
엄격한 품질 관리 및 안전 조치 시행
설탕 정제 및 탈색 공정에서 활성탄을 적용할 때 식품 안전이 가장 중요합니다. 사용되는 모든 활성탄은 식품 등급이어야 하며, 분석 성적서와 안전성 시험 보고서를 보유해야 합니다. 당사의 분말활성탄은 엄격한 품질 관리를 거치며, 전용 검사 부서에서 매 배치마다 중금속, 잔류회분 및 흡착능력을 테스트합니다. 또한 설탕 정제 및 탈색 공정을 지속적으로 모니터링하는 것이 필요합니다. 처리 전후의 당액 색도(ICUMSA), 순도 및 불순물 함량을 정기적으로 검사하여 일관된 품질을 확보해야 합니다. 예를 들어 당사가 협력하고 있는 제당 회사는 생산 중 2시간마다 ICUMSA 테스트를 실시하며 그 결과에 따라 활성탄 투입량을 실시간으로 조절합니다. 또한 분말활성탄은 적절히 보관하는 것이 중요하며, 습기와 냄새가 나는 물질로부터 멀리 떨어진 건조하고 환기가 잘 되는 장소에 보관해야 합니다. 일반적으로 가스 처리에는 벌집형 활성탄과 과립형 활성탄을 사용하고, 탈색 및 정제에는 주로 분말활성탄을 사용한다는 점을 기억하세요. 이러한 명확한 구분은 자재의 오용을 방지하고 설탕 정제 및 탈색 공정에서 최상의 결과를 보장합니다.
설탕 정제 및 탈색 공정에 활성탄을 적용하기 위해서는 적절한 제품 선택, 정확한 투입량 조절, 최적화된 공정 조건 설정 및 철저한 품질 관리가 필요합니다. 본 글에서 소개한 방법과 주의사항을 따르면 효율적이고 안전한 설탕 정제 및 탈색을 달성할 수 있으며, 이를 통해 설탕 제품의 품질과 시장 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다. 각각의 설탕 종류는 고유한 특성을 가지고 있으므로 대규모 적용 전 소규모 실험을 수행하여 최적의 조건을 결정하는 것이 중요합니다. 당사는 활성탄 산업 분야에서 25년 이상의 경험을 보유하고 있으며, 전 세계 78개국 856개 고객사에게 성공적인 설탕 정제 및 탈색을 지원해 왔습니다. 사탕수수당, 사 beet당 또는 기타 종류의 설탕을 가공하든, 올바른 활성탄 적용은 제품 품질 향상, 비용 절감, 고객 만족도 제고 등 생산 공정에 실질적인 이점을 제공할 것입니다.
