蔗糖的生产历史及有关知识|果糖|甜味剂|甜度|砂糖|糖浆|蔗糖

蔗糖，也称为砂糖，是一种常见的食品和糖类化合物，它是一种天然的双糖甜味剂，是人体无可替代的基础性营养素和重要的能量来源。广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。

一、蔗糖的生产历史

蔗糖的历史可以追溯到几千年前。“中国种”甘蔗是世界最古老的栽培种。最早的文字记载见于汉朝（公元前202年～公元220年），杨孚所著的《异物志》有一段描述：“（甘蔗）长丈余颇似竹，斩而食之既甘，榨取汁如饴饧，名之曰糖”。中国官方正史中对蔗糖的记载，最早见于《新糖书》：太宗遣使者（至印度）取熬糖之法。

这个时期的糖，呈现块状，为紫红色“凝结如石破之如沙”、“此紫沙糖也”，也就是我们的块状传统红糖。

世界种蔗制糖起源于中国。据《诗经》记载，公元前十二世纪以前就已制糖。

公元前三世纪的《楚辞·招魂》已明确指出甘蔗制糖，表明了长江流域早已种蔗制糖了。

公元前三世纪末，闽王已从福建向汉高祖晋贡甘蔗制的砂糖。

公元三世纪初，明确黄河流域业已种甘蔗。

中国许多古籍,对蔗和糖两个字有不同的写法和称呼，各有约三十种；还记述了不同的甘蔗品种、用途、栽培法以及制糖工具和方法等。

外国最早的记载是：亚历山大大王于公元前327年东侵印度时，他的随从执事记录有：当地人“咬食一种稀奇芦苇，没有蜂的任何帮助，会产生一种蜜”。

意大利人马可·波罗(1254～1324)于1271年11月踏上旅途往东方，1275年5月到达中国，1295年冬回到他的故乡。在其《游记》中谈到：旅途所经各地，只有中国几个地方产糖，和印度人来中国买糖的情况。表明了印度开始蔗糖生产比中国迟得多。有许多证明,茶和糖是由中国传到印度去的。

种蔗和制糖是由中国直接或间接向世界各地传播的。

马可·波罗《游记》曾说到，中国泉州是世界最大港口之一。实际上，泉州在宋朝(960～1279)就已经是世界著名港口，就有很多阿拉伯人来往了。蔗种和栽培技术以及制糖技术，很可能在那时候已被传去中东，然后经地中海传到意大利和西班牙。

哥仑布第二次(1490)去美洲带了蔗种植于圣多·矢明哥,逐渐在美洲传播开来。夏威夷`“自1852年起,从中国招来大量的蔗田工人和土法制糖枝术工人,至今还留存当时从中国运去的甘蔗压榨木辊”。

世界蔗糖贸易是中国领先的。在鸡片战争(1840)前,中国是世界唯一产糖大国,所产蔗糖畅销世界各地，远达英国、美国。

宋代

北宋初期，三佛齐和大食等国贡白砂糖。白砂糖是从石蜜进一步提炼的，呈沙颗粒状态，色淡黄，比石蜜色淡，不是白如雪。

宋代出现世界第一部甘蔗炼糖术专著《糖霜谱》。制糖成为一门重要产业，糖制品种类繁多，有香糖果子、狮子糖、花花糖、胶牙糖、芝麻糖、锤子糖、杨梅糖等。

明代

明宋应星的《天工开物》第六卷《甘嗜》篇详细叙述造白糖和冰糖的方法：

造白糖法：将过冬成熟的甘蔗，用轧浆车榨蔗汁，盛入缸中，用火熬成黄黑色的糖浆，倒入另一口缸中凝结成黑沙糖；另备一口缸，上面安放一个瓦溜(瓦质漏斗)，用稻草堵塞瓦溜的漏口，将黑砂糖倒入瓦质漏斗中，等黑沙结定，除去稻草，用黄泥水淋下漏斗中的黑砂糖，黑渣从漏斗流入下面缸中，漏斗中留下白霜，最上一层约五寸多，非常洁白，又名西洋糖(明代的西洋，就是中国的南洋)。

造冰糖法：将白糖煎熔，和入鸡蛋清除杂质，待火候合适，将新青竹破成篾片，斩成一寸长短，投入熔化的白糖中，经过一夜就凝成冰糖。

季羡林在所著《中华蔗糖史》说：中国明代熬练白糖的“黄泥水淋脱色法是中国的伟大发明”，并指出冯·李普曼的《糖史》，没有一个字提到黄泥水淋脱色法。

除《天工开物》外，《闽书南产志》、方以智著《物理小识》、刘献廷著《广阳杂记》、《兴化府志》都有关于熬练白糖的黄泥水淋脱色法的叙述。证明黄泥水淋脱色法是中国人发明的。

早年出口

中国从明朝开始将中国白糖出口到日本、印度和南洋群岛。

明朝中国的白砂糖出口到印度孟加拉地区，也传播了中国制造白砂糖的方法。根据季羡林考证，孟加拉语和几种印度语言中，白砂糖都叫“中国糖”，就是中国制糖术传入印度的证明。

明崇祯十年英国东印度公司的商船在广州前后购买13028担白糖和500担冰糖。

二、蔗糖的来源和生产方法

⒈ 蔗糖的来源

蔗糖广泛分布于植物体内，特别是甜菜、甘蔗和水果中含量极高。它是植物光合作用的主要产物，也是植物储藏、积累和运输糖分的主要形式。

⒉ 蔗糖的生产方法

蔗糖的生产主要包括以下几个步骤：

⑴ 原料采集：蔗糖的原料主要是甘蔗和甜菜。

⑵ 压碎收集糖汁：将甘蔗或甜菜用机器压碎，收集糖汁，过滤后用石灰处理，除去杂质，再用二氧化硫漂白。

⑶ 煮沸澄清：将经过处理的糖汁煮沸，抽去沉底的杂质，刮去浮到面上的泡沫，然后熄火待糖浆结晶成为蔗糖。

⑷ 蒸发结晶：将糖浆加热浓缩，然后降温结晶，得到纯净的蔗糖晶体。

⑸ 包装销售：将得到的蔗糖晶体进行包装，然后销售到市场上去。

三、蔗糖的性质

蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合形成，化学名称是α-D-葡萄吡喃苷基--D-呋喃果糖苷。

⒈ 物理性质

蔗糖是一种有机化合物，其化学式为C12H22O11，摩尔质量为342.3。蔗糖是一种无色结晶性的松散粉末，通常为白色固体，无臭，有甜味。熔点为185～187℃，沸点为397.76℃，热量17千焦/克；纯蔗糖晶体的比重为1.5879，蔗糖溶液的比重依浓度和温度的不同而异。

蔗糖极易溶于水，水中的溶解度为210g(25℃)，是一种高溶解度的糖类。其溶解度随温度的升高而增大，溶于水后不导电。蔗糖还易溶于苯胺、氮苯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、熔化的酚、液态氨、酒精与水的混合物及丙酮与水的混合物，但不能溶于汽油、石油、无水酒精、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳和松节油等有机溶剂。

蔗糖属结晶性物质。具有旋光性，但无变旋光作用，比旋度为+66.3°至+67.0°。在室温、中等湿度条件下，蔗糖是稳定的，但会吸收高达1%的水分。

⒉ 化学性质

蔗糖及蔗糖溶液在热、酸、碱、酵母等的作用下，会产生各种不同的化学反应。反应的结果不仅直接造成蔗糖的损失，而且还会生成一些对制糖有害的物质。

⑴ 热分解作用

在潮湿的条件下，蔗糖于100℃时分解，释出水分，色泽变黑。

蔗糖溶液在常压下经长时间加热沸腾，溶解的蔗糖会缓慢分解为等量的D-葡萄糖和D-果糖，即发生转化作用。

蔗糖溶液若加热至108℃以上，则水解迅速，糖溶液浓度愈大，水解作用愈显著。煮沸容器所用的金属材料，对蔗糖转化速率也有影响。例如：蔗糖溶液在铜器中的转化作用，远比在银器中的大，玻璃容器几乎没有什么影响。

结晶蔗糖加热至160℃，会熔化成为浓稠透明的液体，冷却时又重新结晶。

在190～220℃的较高温度下，蔗糖便脱水缩合成为焦糖。发酵形成的焦糖可以用作酱油的增色剂。焦糖进一步加热则生成二氧化碳、一氧化碳、醋酸及丙酮等产物。

⑵ 酸的作用

蔗糖容易被酸水解，蔗糖溶液为酸性时，蔗糖转化更快。浓酸对糖液的分解作用更大，如浓硫酸能使固体蔗糖迅速脱水，焦化成为黑色产物。但是，对于压榨蔗汁中的蔗糖来说，情况就不是这样。因为蔗汁中含有弱酸的中性盐会抑制蔗糖的转化。

⑶ 碱的作用

稀碱溶液如氢氧化钙、氢氧化钾及钠的溶液，甚至在煮沸的情况下也不会使蔗糖分解。浓碱溶液加在糖液中加热时蔗糖分解成糠醛、丙酮、乳酸、乙酸、甲酸、二氧化碳等产物。分解程度及产物种类视氢氧离子浓度及温度而定。蔗糖能与中等浓度的碱化合生成碱性的蔗糖盐。

⑷ 盐类的作用

水中同时有蔗糖与盐类存在时，它们的溶解度都要发生变化，变化的程度取决于双方的浓度和盐类的性质。

⑸ 氧化作用

蔗糖燃烧或在生物氧化中，都产生二氧化碳及水，在中性或酸性的溶液中，高锰酸钾可使蔗糖氧化成二氧化碳、甲酸、乙酸及草酸，但在碱性条件下，只能部分地变为草酸及二氧化碳。

⑹ 微生物的作用

蔗糖的稀溶液易受微生物的感染，但感染机会随糖汁增浓而减少。此外还跟糖汁的温度及pH值有关。一般微生物繁殖的最适温度都在30～45℃之间，而加热到80℃时则多数微生物都能被抑制或杀灭。

⑺ 甜味

蔗糖的甜味仅次于果糖。有一种联系到分子结构的甜味理论，认为许多有甜味的化学物质存在着距离为0.3nm的两个能形成氢键的基团，这两个基团必须是分离的而不致互相结合。甜味通常用舌尖感觉，当甜味物质的一部分键合到舌头上的一边，特殊的神经细胞就传出一系列的信息，感觉到甜味。这个甜味理论没有能够解释这一点，需要进一步探索。

⑻ 生理影响

蔗糖在人体消化系统内经过消化液分解成为果糖和葡萄糖，经过小肠吸收。

蔗糖被认为会导致某些健康问题，其中最常见是蛀牙，这是由于口腔的细菌可将食物中的蔗糖成份转换成酸，从而侵蚀牙齿的珐琅质。

蔗糖有高热量，摄取过量容易引起肥胖。

无毒，可作为食品添加剂，入眼应立即清洗。

⑼ 不能发生银镜

蔗糖(不含半缩醛(酮)的结构)不具还原性。但水解后可以发生银镜反应。

⒊ 鉴别

(1)取蔗糖加0.05mol/L硫酸溶液，煮沸后，用0.lmol/L氢氧化钠溶液中和，再加碱性酒石酸铜试液，加热即生成氧化亚铜的红色沉淀。

(2)本品的红外光吸收图谱应与蔗糖对照品的图谱一致。

⒋ 贮藏

密封，在干燥处保存。

四、蔗糖产品的种类

常见的蔗糖及其加工品主要包括红糖、白砂糖、绵白糖、单晶冰糖、多晶冰糖(又名老冰糖、白冰糖、黄冰糖)、方糖等。

⒈ 红糖

红糖为甘蔗的茎经压榨取汁炼制而成的赤色结晶体。又名赤砂糖、沙糖、紫沙糖、黄糖、黑糖。有丰富的糖份、矿物质及甘醇酸。传统的红糖与现在流行的各种黑糖都是以相同方法制作出来的糖，在营养与食用功效上也相同。

两者之间颜色的深浅是因受到熬煮糖浆的时间长短所影响，黑糖的熬煮时间较长，糖浆经浓缩后做出来的糖砖呈现出近黑色之外观。至于两者间的差异则是因为再加工的方式不同导致，所以常见有切割成不同大小的糖砖或是研磨成粉状的糖粉。

红糖虽杂质较多，但营养成分保留较好。它具有益气、缓中、助脾化食、补血破淤等功效，还兼具散寒止痛作用。所以，妇女因受寒体虚所致的痛经等症或是产后喝些红糖水往往效果显著。

⒉ 白糖

白糖是由甘蔗和甜菜榨出的糖蜜制成的精糖，白糖色白，干净，甜度高。适当食用白糖有助于提高机体对钙的吸收，但过多就会妨碍钙的吸收。

白糖在生产、包装、运输、贮存过程中，很容易污染上病原微生物。尤其是存放一年以上，颜色变黄的白糖，往往受到螨虫的污染。据实验，从500克白糖中竟检出1.5万只螨虫。人若吃了被螨虫污染的白糖，螨虫及其排泄物就进入消化道，极易引起腹痛、腹泻等症状，有的甚至引起过敏性反应。如果在婴幼儿或老年人的食物中，直接加入这种被污染的白糖，可因呛咳等使螨虫的残肢或粪便进入肺内诱发哮喘或咯血，且容易并发气管炎或肺炎。类似表现的还有砂糖，红糖等等，由于发生过敏反应的是螨虫及其粪便本身，所以即使是经过热加工也会导致同样的病例反应。

⒊ 冰糖

冰糖是砂糖的结晶再制品。有白色、微黄、微红、深红等色，结晶如冰状，故名冰糖。中国在汉时已有生产。冰糖以透明者质量最好，纯净，杂质少，口味清甜，半透明者次之。可作药用，也可作糖果食用。冰糖养阴生津，润肺止咳，对肺燥咳嗽、干咳无痰、咯痰带血都有很好的辅助治疗作用。

⑴ 冰糖以白砂糖为原料，经过再溶，清净，重结晶而制成。

⑵ 一种大的、透明的冰块状水合蔗糖晶体。一般用白砂糖、水、蛋清等，经加热、过滤、浓缩结晶、干燥而成，质地坚硬透明。

⑶ 成大块结晶在细绳上的煮糖，尤指用于硬糖果或黑麦威士忌酒。

⒋ 方糖

方糖亦称半方糖，是一种高级糖产品。它的消费量会随着人们生活水平提高而迅速增大。

方糖的特点是质量纯净，洁白而有光泽，糖块棱角完整，有适当的坚牢固，不易碎裂，但在水中快速溶解，溶液清淅透明。它的理化成份和精糖基本相同。

方糖的生产是用晶体尺寸粒度适当的精制砂糖为原料，与少量的精糖浓溶液(或结晶水)混合，成为含水分1.5～2.5%的湿糖，然后用成型机压制成半方块状，再经干燥机干燥到水分在0.5%以下，冷却后包装。