赤砂糖增色控制研究初探

杨 波，欧卫东，温扬敏，韦耀辉，梁海顺，韦明坚

（广西糖业集团柳兴制糖有限公司，广西柳州545112）

0 引言

在榨季生产中，针对赤砂糖增色的改进，制糖公司有着各不同的处理思路和方法。有的公司在丙糖膏的煮制中加 1～2 m3废蜜，有的公司在丙糖膏助晶过程中直接用废蜜替代热水助晶等。经过对上述方法或方式反复尝试和验证，发现上述思路均未达到理想的状态。例如，煮制过程中添加废蜜进行煮制，无形中增加了罐内物料的杂质，增加了糖膏的粘度，严重影响糖分的充分吸收，虽然筛出来的赤砂糖颜色比较深，但废蜜重力纯度偏高，糖分损失相当严重，有“得了芝麻丢了西瓜”之嫌[1]。

结合多年在数个制糖公司的生产经验和理论知识，对本公司在 2019/20榨季进行赤砂糖增色改造的深入研究，进一步探讨提高赤砂糖增色的合理性，取得了较大成功。

1 前期工作

1.1 新增设备

根据多年的工作经验，废蜜添加食品级氧化钙，然后用 200℃饱和蒸汽进行煮制，煮成的糖蜜颜色深、气味芳香，属于一种比较合理的食品添加剂，对赤砂糖增色将可以进一步提高赤砂糖品级[2]。根据本公司每班筛糖时增色使用的糖蜜量，设计制作好相应规格的糖蜜锅，煮制好的糖蜜需降温至30℃，以增加糖蜜的粘度，促进糖蜜附着在赤砂糖上，具体新增设备主要如下：

3个φ2200×5000糖蜜锅、2个φ2200×1500储箱、1个φ108糖蜜管、1个φ32分蜜机进料管等。

糖蜜煮制由于受到高温影响，会发生各种化学反应，其体积会膨胀较多，因此，糖蜜锅需要预留至少2/3的余量，故需制作5 m高的糖蜜锅。同时，煮制糖蜜的加热方式为直接接触式加热，因为饱和蒸汽属于高品质的高温消毒状态热源，符合食品安全相关标准。采取直接加热而不再使用换热设备，原因主要是再增加一个加热器进行间接加热，会增加成本及浪费蒸汽消耗。

1.2 糖蜜煮制

根据每班糖蜜使用量，用气送罐输送2次废蜜（约2.4 m³）至糖蜜锅，添加一定量食品级氧化钙（添加量以试验结果为依据），开饱和蒸汽煮上，煮制时间为12～14 h。糖蜜锅结构图见图1：

图1 糖蜜锅结构图

1.3 筛糖增色

糖蜜煮制好降温至常温（约 30℃），根据增色后的赤砂糖颜色深浅，灵活调整阀门开度，以控制糖蜜使用量。

2 试验材料与方法

2.1 主要试剂与仪器

主要试剂：煮制后的糖蜜。

主要仪器：阿贝折光仪、分光光度计、酸度计、100 mL烧杯、拨棒等。

2.2 分析检测方法

随机采 1～2月期间煮制好并降温后的糖蜜样进行试验检测。

2.2.1 糖蜜锤度的测定

将阿贝折光仪棱镜打开，用擦镜纸将镜面拭洁后，在镜面上滴少量稀释后的糖蜜，并使其铺满整个镜面，关上棱镜。调节反射镜使入射光线达到最强，然后转动棱镜使目镜出现半明半暗，分界线位于十字线的交叉点，这时从放大镜即可在标尺上读出液体的折射率，测完之后，打开棱镜并用丙酮洗净镜面[3]，结果见表1。

表1 糖蜜锤度0Bx

表2 糖蜜pH值

2.2.2 糖蜜pH值的测定

取下酸度计复合电极套，用蒸馏水清洗电极，用滤纸吸干，开机预热酸度计，用稀释好的糖蜜清洗复合电极，然后把电极浸入糖蜜溶液中，读数可见表2。

2.2.3 糖蜜色值的测定

将糖蜜进行10倍稀释，并调节其pH值为7.0，然后过滤，用721型分光光度计测量滤液吸光度，再用阿贝折光仪测量滤液锤度，查糖液在空气中的浓度，计算结果见表3。

表3 糖蜜色值IU

3 过程与分析

3.1 食品级氧化钙添加量初步分析

从表1可看出，不同的氧化钙添加量对糖蜜锤度影响不大，糖蜜锤度的变化主要受废蜜锤度的影响，根据使用经验，煮制糖蜜的废蜜锤度≥900Bx时是比较粘稠、附着力强的。

从表2可知，糖蜜pH值随着氧化钙添加量的变化而变化，符合酸碱变化规律。绝大多数制糖公司的废蜜pH值一般在4～5之间，根据使用经验，煮制后的糖蜜 pH值在 4.5～6.0之间，有利于糖蜜附着在赤砂糖上。

从表3可知，糖蜜色值与氧化钙添加量存在不确定的变化关系，但在某一添加量会达到一个峰值。从理论上讲，pH值低于6.8时将会发生蔗糖转化，pH高于7.0会造成还原糖分解，且废蜜还原糖含量、

无机、有机非糖分较多，添加的氧化钙越多、pH越高，势必会有更多的还原糖分解及发生美拉德反应增加色值。从本次试验可看出：氧化钙添加量在70 kg是一个分界线，即添加量过多反而无法有效提高糖蜜色值，添加量过少亦会导致美拉德反应发生比较少，也不利于糖蜜色值的提高。

将上述表1～3汇总成表4可看出，糖蜜色值最高的是添加70 kg食品级氧化钙这一组，其锤度、pH值也是一个比较合理的范围，糖蜜颜色仅用眼观察也比较深，闻起来有一股焦糖香味。第一组氧化钙添加量达到了120 kg，虽然糖蜜颜色也比较深，但闻起来却有一股比较浓的碱味，用于增色的话将会影响赤砂糖产品的销售，不适合作为食品添加剂使用。其余氧化钙添加量对应的糖蜜色值均未达到较好的效果。

表4 不同氧化钙添加量对糖蜜色值的影响

3.2 筛糖增色控制

将煮成的糖蜜降温至常温后，通过阀门控制流入分蜜机的糖蜜量，糖蜜进入分蜜机着色盘后，利用分蜜机的离心力甩到筛篮，并附着在赤砂糖上进行增色。增色效果的好坏，取决于糖蜜添加量的多少及分蜜机的转速，通过不断地尝试，针对不同机型其合理的增色时分蜜机转速也会不尽相同。例如，本公司的SL-1350型丙糖连续分蜜机，其合理的增色分蜜机转速应该在1550～1650 rpm之间。

3.3 增色对比分析

本试验收集了 2019/20榨季未增色及增色后的赤砂糖进行色值对比分析，结果见图2和表5[4-5]。

从表5可知，增色前赤砂糖的颜色一般在2000 IU左右，增色后的赤砂糖颜色可达8750 IU。增色后，不仅在颜色上，而且在水分、松散程度、香味等方面均优于未增色的赤砂糖，其销量也会大大强于未增色的赤砂糖，比较符合公司的经营效益和发展方向。

4 结果与讨论

图2 增色前后赤砂糖外观

表5 增色前后色值对比

目前，随着技术水平的不断提高，大多数制糖公司基本上可以生产增色较好的赤砂糖。在销售时，增色效果好的赤砂糖价格甚至高于一级白砂糖约200～400元/t不等。因此，对赤砂糖进行增色将是制糖行业提升市场竞争活力的重要举措。通过本试验，可以方便找出更科学、更高效的氧化钙添加量，从而煮制出颜色深、粘稠度高的糖蜜。同时，在筛糖增色时要注意糖蜜流入分蜜机着色盘的位置，若糖蜜被甩到分蜜机筛篮的位置过低，将会造成过多的糖蜜直接与废蜜一同被筛分出来，进入到废蜜管路，这无形增加了糖蜜使用量及容易造成赤砂糖水分偏高；若糖蜜流入分蜜机筛篮位置过高，将会造成部分糖蜜未与赤砂糖接触便被甩出筛篮，易造成赤砂糖着不上色，达不到理想的效果。因此，分蜜机合理的增色位置将是今后的研究方向。