甘蔗原汁红糖的活性营养物与开发应用优势

保国裕，蓝艳华，朱绍熹

（1广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316；2原广东糖纸工业公司，广东广州510000）

0 前言

红糖在我国不仅作甜味剂，而且从古至今都认为是保健品。如早于公元一世纪东方朔的“神异论”、南北朝陶弘景的“名医别录”已有记载：红糖能润肺气、助五脏、生津、解毒、助脾气、缓肝气；1596年李时珍的“本草纲”也记载“红糖利脾缓肝、补血活血、通淤以及排毒露”，但以前不知其保健的原理。自工业发达以来，人们对喝牛奶、咖啡、饮料、储存运输等的需要渐增，检测手段日益进步，近代才了解到，原来甘蔗除蔗糖外，尚含一些对人体免疫系统具有活性的营养物，如多酚化合物、植物甾醇、高级烷醇、叶绿素、矿物质、维生素等功能性物。然而，若像其他植物通过提取办法获得上述活性产品，则需花费复杂流程和成本，但通过甘蔗的简易物理处理，变成接近蔗汁效价的红糖，既作甜味剂又可吸收到活性营养物，人们称“廉价的补品”。除此以外，制糖企业生产红糖产品，还获得比产白砂糖更高的产糖率，更低的能耗、更小的投资规模和避免糖蜜再生产酒精或酵母次生的环境污染，有较好的经济、社会、环境效益。

1 红糖生产流程及特点

大型机制糖厂用化学澄清剂可把蔗汁深度清净，经浓缩、结晶、分离最后得到单一甜味功能的白砂糖[1]。然而，红糖生产流程区别于白砂糖，主要是蔗汁基本是用物理办法清净，加入化学剂不多。另外是用降温带蜜成糖，甘蔗中大部分有机大分子活性营养物和可溶性矿物质仍存在于成糖中，除具甜味外，尚含甘蔗原生态营养物。由于红糖生产是轻度澄清，撇出糖泡或过滤出的滤坭含腊和脂多，可提取植物固醇或28烷醇等高值保健产品。它还区别于把白砂糖加糖蜜或糖浆复制的“红糖”，或用原糖或赤砂糖回溶煮制的“红糖”，故只能称翻煮“红糖”，而非蔗汁全价糖。具体流程见图1[2]。

2 红糖成分分析

由于红糖的生产流程主要是物理过程，基本保存蔗汁的成分。为此，先要了解蔗汁中除蔗糖以外的成分。表1～表3是专用实验室压榨机榨出甘蔗原汁的各类别成分[3]。

图1 红糖生产流程

表1 甘蔗原汁氨基酸、有机酸及含氮物成分

表2 甘蔗原汁的碳水化合物成分

表3 甘蔗原汁无机阳离子及其他

从表1～表3中看到甘蔗原汁含多种氨基酸、无机阳离子均具人体需要的营养成分，这些氨基酸是合成人体蛋白质、支援新陈代谢、参与人体生命活动不可缺少的基础物质，对促进健康有绝对的正面效用。另外，还含有丰富的维他命B1、B2、B6及维他命C等。近代更有日本神户大学、台湾糖业公司、美国糖业研究所(SPRI)分析到甘蔗汁中含多酚类物(Polyphenols)，属水溶性色素存在于蔗汁中，分析到的有花青素、花黄素（黄酮类）、儿茶素(Catechine)。这些多酚类化合物在碱性中变暗褐色，遇铁生成蓝黑色。因此，用石灰法简易清净、浓缩蔗汁制成的红糖（或称黑糖）含多酚类抗氧化物较丰富。日本用高于精糖的价格收购我国红糖，就是因为其中多酚物质的价值[4]。我国虽机制大型糖厂占绝大多数，但云南、福建、广东仍年产几十万t直出红糖，也就因为市场的需要，价格也因其含高的营养成分而不亚于白砂糖。多酚化合物又称黄酮类，由40多种化学成分组成，植物的多酚类化合物具安全和广泛的生理活性，具抗氧化强化血管壁，促进肠胃消化、降低血脂、利尿、降血压、抑制细菌等增加身体抵抗力的功能。表4是粗糖与白砂糖含多酚化合物的比较。

近代研究养生保健免疾的成果中，已有不少从食用植物中提取多酚化合物用作抗氧化剂以抵御使人体衰老和丧失免疫功能的“自由基”。如我国市场上已有的“茶多酚”、“竹多酚”、“天宝灵”等抗氧化产品，就是从茶叶、葡萄籽、银杏叶、菊花、竹叶等提取多酚化合物，但售价甚昂，非一般普罗大众能吃得起，但吃红糖则是廉价的“补品”，应予推广应用。

表4 粗糖与白砂糖含多酚化合物含量的比较 （单位ppm）

3 红糖的保健功效

3.1 中医营养学

红糖具有益气养血，健脾暖胃，驱风散寒，活血化淤之效，特别适于产妇、儿童及贫血者食用。性温的红糖通过“温而补之，温而通之，温而散之”来发挥补血作用[5]。以前的人常用红糖给产后的妇女补养身体，目的在于利用红糖“通淤”或“排恶露”的作用而达到止痛的目的。产后或人流后喝10～15天红糖水，对补血、排尿、子宫收缩复位都有不错效果，其作用表现在：①在月子里，产妇怕受寒着凉，红糖可以祛风散寒；②产妇失血过多，红糖可以补血；③对产后淤血导致的腰酸、小腹痛、恶露不净，红糖具有活血化淤和镇痛的作用；④产妇活动少，容易影响食欲和消化，红糖有健脾暖胃化食之功；⑤红糖还具有利尿作用，可使产妇排尿通畅。虽说产妇吃红糖好，但是一定要适量。产妇运动少，多余的糖分易转化为脂肪，导致肥胖。对于这一点，我国古代医学家早有认识。如《本草纲目》一书中，称红糖为沙糖，并分析：“沙糖性温，殊于庶浆，故不宜多食……”。

人们一般认为，红糖适合月经不调和刚生了孩子的妇女吃。其实红糖更适合老人，特别是适合年老体弱、大病初愈的人吃。中医认为，红糖性温、味甘、入脾。老人对各种微量元素和维生素的摄入逐渐减少，平时应注意在饮食中补充，以维持正常代谢功能，延缓衰老。另外，若要发挥红糖的这些功效，吃法上也很有讲究：红糖煮荷包蛋，可以使鸡蛋和红糖的营养互补，让老年人面色红润，有精神；用红糖泡桂圆干服用，对改善睡眠有着积极作用；红糖泡人参，则有调理气息，改善低血压的作用。但也并不是所有的老人都适合吃红糖，中医认为阴虚内热者、消化不良者和糖尿病患者不宜食用红糖。此外，在服药时，也不宜用红糖水送服。有中气不足、食欲不振、营养不良等问题的孩童，平日可适量饮用红糖水。

即使在科技发达的日本，许多食品还特地标明“纯正红糖”字样，这从一个侧面说明了红糖非同于白糖的作用，因此家庭常备红糖并食之，对身体是大有裨益的。

3.2 红糖对肌肤的保健功效

红糖的种种特殊作用，主要得益于它的天然成分。据香港赛特皮肤研究中心的皮肤医学专家们 20年来的潜心钻研，发现红糖中蕴含着大量的营养物质对肌肤的健康、营养有着独到的功效：①红糖中所含有的葡萄糖、果糖等多种单糖和多糖类能量物质，可加速皮肤细胞的代谢，为细胞提供能量；②红糖中含有的叶酸、微量物质等可加速血液循环、增加血容量的成分，刺激机体的造血功能，扩充血容量，提高局部皮肤的营养、氧气、水分供应；③红糖中含有的部分维他命和电解质成分，可通过调节组织间某些物质浓度的高低，平衡细胞内环境的水液代谢，排除细胞代谢产物，保持细胞内、外环境的清洁；④红糖中含有的多种维他命和抗氧化物质，能抵抗自由基，重建和保护细胞基础结构，维护细胞的正常功能和新陈代谢；⑤红糖中含有的氨基酸、纤维素等物质，可以有效保护和恢复表皮、真皮的纤维结构和锁水能力，强化皮肤组织结构和皮肤弹性，同时补充皮肤营养，促进细胞再生；⑥红糖中含有的某些天然酸类和色素调节物质，可有效调节各种色素代谢过程，平衡皮肤内色素分泌数量和色素分布情况，减少局部色素的异常堆积。

人体通过新陈代谢，有用的物质被吸收，同时也产生一些废物和毒素。环境中的汽车废气、大气污染、农药和化学物质对环境的污染、化学药品的毒副作用、食品添加剂的应用等对人体的“无限”干扰，都形成了外来之毒。毒素聚积在体内长久后身体就会出现疾病；毒素聚积在皮肤细胞中，则形成问题皮肤，如色斑、暗疮、失去弹性、干燥等。

千百年来，红糖具有排毒滋润的作用妇孺皆知。寒冷干燥的秋冬季节，皮肤会因失水而全身瘙痒，当用红糖水来洗擦、清洁皮肤后，可以有效地减轻干燥、瘙痒的感觉。日本美容界每年花巨资对中国的民间配方进行深入研究，力求找到安全又具疗效的美容新方法。近年来，日本研究人员从中国古方及日本江户时代歌姬常用的“红糖排毒美白疗法”中得到启发，对红糖的天然成分及药理进行分析，发现从红糖中提炼的天然成分用在美白功效方面比时下流行的激光祛斑、果酸祛斑等方法更具安全性，疗效更彻底。经过SECRETBABE实验室的多年研究，终于成功提取了红糖中的特殊美白物质“糖蜜”。无数实验证明，“糖蜜”的提取是古法配方与现代科技的完美结合[5]。解决问题皮肤的关键就是对细胞进行排毒，红糖中含有的特殊成分“糖蜜”，具有强力的“解毒”功效，能将过量的黑色素从真皮层中导出，通过全身的淋巴组织排出体外，从源头阻止黑色素的生成。另外，红糖中蕴含的胡萝卜素、核黄素、烟酸、氨基酸、葡萄糖等成分对细胞具有强效抗氧化及修护作用，能使皮下细胞排毒后迅速生长，避免出现色素反弹，真正做到美白从细胞开始。

4 世界红糖发展情况

世界上由蔗汁生产类似我国红糖（片糖、红糖粉等）一类非分蜜糖的国家有印度、巴基斯坦、印尼、泰国、缅甸、菲律宾、越南、日本等。生产方法与我国传统方法基本相同，只是产品的名称、形状、尺寸等有所不同[6]。

近年南非、巴西的无定形糖产品属精糖性质；葡萄牙石灰法澄清红色无定形糖粉称“阿利多巴糖”；美国等不少地区生产带蜜的营养糖，虽制造方法大同小异，但其优点除上述从营养学观点提倡“全价”营养外和具有甘蔗天然独特风味外，还可以省去煮糖用汽和分蜜工段用电，降低产品成本[7]。

印度是世界非分蜜糖产量最多的国家[8]，上世纪非分蜜糖占总消费糖量50%，本世纪因出口需要降至38%，年总产量超过500万t。印度产2种非分蜜糖，其一称为古尔糖(Gur)，用植物汁液作澄清剂加石灰澄清，串连浓缩煮糖至94～96゜Bx，倒入模子中固化，形状有球状、砖状、罐状，重量不等，也有粉状古尔糖。另一种称为康沙里(Khandsari)[9]。

瑞士Pronatec公司用甘蔗生产有机食品，商品名称Sucanat，是甘蔗天然产品之意，被称为“原生态糖”，又称“全价糖”。制造方法是：首先甘蔗对肥料及农药的施用有严格要求，洗净后榨汁，不加化学品清净，使用有机天然澄清剂，加热过滤，先用多效真空蒸发罐浓缩至70゜Bx，移至单效蒸发罐浓缩至过饱和浓度后(130℃)打砂成糖粉，真空干燥。其特点是生产过程不加任何化学剂，它浓缩了全甘蔗独特风味物和甜味，是完全的天然有机食品。

美国阿姆斯塔(Amstar)炼糖公司产品以精糖为主，曾面临破产危机，后因研制出一种带蜜糖，作为天然绿色食品，颇受欢迎，售价为精炼糖的1.7倍，从而度过破产危机。其方法与上述全价糖略有不同，是用经过清净的糖蜜（或糖浆）在离心机喷撒在白砂糖晶粒上经干燥而成的带蜜糖。

5 红糖产滤泥可提取的高附加值营养品

上述红糖生产过程采用轻度澄清法，只加少量石灰或植物提取的酶液，所排出的滤渣量远远少于亚法澄清，优于碳法澄清的流程，但其滤泥含脂、腊比例远高于亚法、碳法。甘蔗表皮的脂腊里含有抗疲劳、降血脂的高级烷醇、甾醇（固醇）、叶黄素、叶绿素等抗氧化物[10-11]，实行综合利用，将增加经济效益和开辟社会需要的保健产品，这是红糖厂的优势。

植物甾醇是当今盛行应用于营养强化补充剂的高值产品，过去只知从动物中提取，故量少且价昂，其实亦可从植物根茎叶果中提取，却鲜有应用。而今，从廉价植物提取植物甾醇的研发成为当今世界热门的项目。甘蔗表皮附着的白色物为蔗蜡，有防虫、防止水分蒸发作用，而蔗茎内部细胞原生质的主要成分为类脂物。在压榨甘蔗时蔗蜡和蔗脂依压榨抽出程度的大小，约有40%～60%流入蔗汁，其余残留于蔗渣中。蔗汁经清净工段处理，大部分蜡脂留在滤泥中。从滤泥中提取蔗脂，可直接用酒精提取。也可先提取粗腊，再从粗蜡用丙酮提取蔗脂。蔗脂不皂化部分，为甾醇。据古巴生产数据：从千吨甘蔗可提取约16 kg甾醇，粗产品80%为B-麦角甾醇，20%为豆甾醇。甾醇属一类微量生理活性成分，近年已用于合成甾体药物、化妆品、保健品、食品、动物生长剂、植物生长激素等。植物甾醇在药理方面的用途广：预防冠状动脉硬化，因甾醇能把低密度（坏的）胆固醇吸收，故称坏胆固醇克星和“心血管卫士”；合成维生素D3中间体；合成皮肤营养剂，生、养头发；是良好的抗氧化剂等。有生产商将甾醇及维生素 E（生育酚）的混合物用于食用油，这种油可降低胆固醇的合成和增加胆固醇的排泄，减少人体血液中过氧化物的积累。1999年美国FDA批准甾醇可用造奶油制品，已推荐植物甾醇为“降低血脂，预防动脑硬化”的天然保健新原料。2003年美国市场上述甾醇产品销量已超过5000万美元。我国植物甾醇开发始于1998年，开发产品在国内、外市场均呈现供不应求态势，出口价约为20～25万元/t。专家估计全球近年总产量在5000 t左右，年增长率在8.5%以上。

高碳烷醇也存在于甘蔗的脂腊中，过去因检测与分离技术所限，只提取蔗腊，其实还有高级烷醇、叶绿素、甾醇、磷脂等高值物，可采用分层次提取。古巴曾成功开发从蔗皮中提取8种高级碳烷醇，混合高碳烷醇提取率为0.1 g/kg甘蔗。我国则在甘蔗滤泥中，采用先提取蔗腊，再从蔗腊中用溶剂法或超临界流体萃取法提取。

6 红糖开发优势

用甘蔗直接生产原生态红糖，除了甜味剂功能外，从古到今以及国内外，均确认它有保健功能，并且保健功能还甚于甜味，我国大众称之为“廉价的补品”，国外则称为“全价糖”、“生态糖”。然而，生产红糖除获以上社会效益外，尚可获以下经济效益。

6.1 提高吨蔗产糖率

红糖生产不产生废蜜，与白砂糖相比，红糖纯度比白糖低，而水分略高于白砂糖，故红糖比白砂糖产糖率高。据福建漳州糖厂2001/02年榨季比较，在500 t/d规模下，红糖产糖率15%，至少比白糖产糖率超过2%～3%（绝对值）[12]。广东观音阁糖厂多年来红糖产糖率高于15%，2004/05年为16.08%。

6.2 甜度优势

传统习惯吃红糖的人们，普遍认为在口感甜度方面白糖清甜，而红糖甜得厚重。然而，二者含蔗糖分前者高于后者。为此，生产红糖除获得产糖率高的好处外，消耗者还可在相同甜度下减少摄入热量。为什么红糖较低的蔗糖分会与砂糖甜度相当呢？这是因为蔗糖的甜度效应受浓度、晶粒大小、矿物盐、混合糖液、分子结构、温度等若干因素影响，下面试诠释红糖具有的甜度效应。

（1）红糖是自然结晶，晶粒微细（固体块或片状糖其结晶也很细），较砂糖溶解快，只要是溶解状态就刺激到味蕾，迅速产生甜味感觉。一般人感觉绵白糖比砂糖甜，也是此道理。

（2）红糖含矿物盐和果胶、蛋白质一类粘稠物，例如，浓度5%～7%的糖液添加0.5%氯化钠会增高甜度，如味精必须添加少量食盐，才显出鲜味一样。粘稠物使糖停留在味蕾时间延长，增加口感甜味。

（3）混合糖液能比单一糖液提高甜度，从甘蔗原汁成分表中知道蔗汁中蔗糖占90～94 %°Bx。尚含转化糖约1%～2 %°Bx，带两种糖的混合糖液会比单一蔗糖液甜。例如甘草的甜度相当蔗糖的50倍，但1 g甘草与100 g蔗糖混合后，其甜度却相当200 g蔗糖的甜度。

除上述3点提高甜度的优势外，红糖保留了氨基化合物，还可与糖加热产生美拉德反应，产生特殊风味物质和类黑色素，使蔗糖香味更浓郁和变红褐色。

6.3 节省能耗和投资费用等

（1）红糖属降温成糖，蔗汁只用多效蒸发浓缩至“过饱和点”的浓度，让其自然结晶成糖，省去煮糖、助晶、分蜜过程，还可回收自蒸发热。一般糖厂煮糖用汽量约为16%～20 %蔗，分蜜工段用电为全厂总耗电的1/3，大约可节电8～9 kW·h/t[12]，节省很大的能耗费用。

（2）红糖厂投资费用低很多，而且大型糖厂可抽部分蔗汁分设红糖生产线，便可实现用少的投资生产红糖。如粤北糖业有限公司用少的投资建成100 t/d的红糖生产线，生产出符合食品安全的红糖产品。

（3）减少煮糖、分蜜岗位工人。

（4）避免糖蜜再生产酒精或酵母次生的环境污染，有较好的社会、环境效益。

7 红糖发展瓶颈讨论

虽然生产红糖有以上经济、社会、环境效益，本应发展较快，然而产量并不如预期的那样，经不全面调查了解，可能存在下面一些问题有待解决。

（1）产品质量监督比白砂糖难度大。目前红糖多为边陲地区小规模分散生产，产品色深，不像白砂糖从外观可基本判断质量，红糖必须有仪器监控，容易为不法经营者以假乱真或以次充好，影响食品安全。

（2）红糖质量标准。2014年7月开始执行的红糖国标，水不溶物（悬浮物）一级＜150 mg/kg，二级＜300 mg/kg，规模小的企业技术有一定难度。并且生产厂反映“水不溶物”要求太严，不当的过度清净，会影响产品风味。

（3）产品储存或出售时容易吸湿受潮或感染有害微生物，影响产品质量甚至危害健康，属“食品安全”问题。

以上瓶颈问题，虽然执行过程比白砂糖增加难度，但既具经济、社会、环境效益项目，便不要因噎废食，加强技术与管理。如增加深层过滤、上浮、沉淀或上浮后全汁过滤及中间汁澄清等技术解决杂质问题。在质量监控上是否可规定红糖不设散装零售，必须有“食品安全”检查认证包装（红糖厂要增设包装车间，实行空气过滤无菌操作，以及大小包装设备和恒温恒湿仓库）。参考食盐的产品流通经验。云南糖厂及广东观音阁糖厂多年来的产品都达行业标准，应予推广。同时，企业规模不宜太小，起码100 t/d红糖规模，以便于实行GMP管理，保证产品卫生、安全。

[1] 郭祀远. 健康糖品加工与利用技术[M]. 广州：华南理工大学出版社，2013：1-9.

[2] 彭泽文. 健康糖品加工与利用技术[M]. 广州：华南理工大学出版社，2013：10-15.

[3] 霍汉镇，陈树功，陈世治，等. 蔗汁成分研究.现代制糖工业技术[M]. 北京：中国轻工业出版社，1992：256-280.

[4] 保国裕. 从甘蔗中提取若干保健品的探讨(上)[J]. 甘蔗糖业，2003(1)：40-46.

[5] 保国裕.从甘蔗中提取若干保健品的探讨(下)[J]. 甘蔗糖业，2003(2)：41-44.

[6] 蓝艳华，保国裕. 蔗糖产品多样化探讨[J]. 甘蔗糖业，2012(6)：56-60.

[7] 陈其斌，周重吉. 甘蔗制糖手册：第12版[M]. 高大维，等，译. 广州：华南理工大学出版社，1993：404-416.

[8] 陈世治. 甘蔗糖厂联产食糖和能源高效益生产方案的探讨[J]. 甘蔗糖业，2008(5)：23-29.

[9] 保国裕，蓝艳华. 印度蔗糖业深加工的概况[J]. 中国糖料，2012(4)：79-82.

[10] 保国裕，蓝艳华. 甘蔗的生物炼制——蔗渣综合利用新进展[J]. 甘蔗糖业，2011(5)：59-65.

[11] 保国裕，蓝艳华. 甘蔗的生物炼制——蔗糖业生物工程的新技术和新产品[J]. 甘蔗糖业，2011(6)：57-66.

[12] 陈世治. 我国甘蔗糖厂节能的若干思路[J]. 甘蔗糖业，2008(3)：28-34.