白砂糖中黑黄点对产品质量的影响与改进措施

黄振军，段会荣，黄文华，梅 二

(1云南西双版纳英茂糖业有限公司，云南西双版纳 666100；2盈江县盏西英茂糖业有限公司，云南德宏 679304；3云南西双版纳英茂糖业有限公司勐阿糖厂，云南西双版纳 666205；4云南西双版纳英茂糖业有限公司景真糖厂，云南西双版纳 666205)

0 前言

随着人们消费水平的提高，市场对耕地白砂糖提出了更高的质量要求[1]，因此国家颁布了新的白砂糖国家标准GB/T 317-2018[2]，其中感官指标增加了黑点数量1项。随后，如何控制好成品糖中的黑黄点，保证白砂糖产品满足新标准的质量要求已经成为制糖企业产品质量管理的新课题。

云南西双版纳英茂糖业有限公司景真糖厂始建于20世纪80年代，经过多次技改扩建，设备产能达到日处理甘蔗5000 t的规模。随着景真糖厂白糖产品各项理化指标的不断提升，糖厂在向高端饮料用糖客户的销售中赢得了企业的声誉，高端用糖销售量逐年增加。然而在以往对外销售过程中也曾经因为存在黑黄点的问题遭到客户投诉，尤其是面对国家新标准中对白砂糖黑点数量的指标化规范，糖厂高度重视并为此组织了黑黄点控制措施的攻关。本文通过对白砂糖中黑黄点进行数量统计、成分分析和成因溯源，进而提出对煮炼车间各生产环节的针对性防控措施，以期为生产高品质白砂糖提供借鉴。

1 黑黄点的数量和成分以及对产品质量的影响

2016/17年榨季生产期间景真糖厂首先开展了对白砂糖黑黄点的数量和成分的追踪分析，为下一步的成因溯源和制定管控方案提供依据。

1.1 分析方法

⑴抽取样品150个批次，每个样品重20 kg，对样品一分为二。其中一份10 kg置于1 m2的托盘上，对长度＞0.2 mm的黑黄点个数进行清点并统计。另一份取样2 kg进行常规理化指标化验分析。

⑵对统计后收集的黑黄点进行磁选、水溶、过滤、干燥和称重分析。

1.2 分析结果 1.2.1 黑黄点数量的统计分析

定期抽取总共150个白砂糖样品，按黑黄点数量分成7个档次，统计每个档次相对应的样品数量，由此分析黑黄点对样品白糖的影响程度。白砂糖样品统计分析结果见表1。

表1 样品黑黄点统计分析结果

由表1可知，150个样品中黑黄点个数＞15的有6个样品，等于15的有20个样品，在新标准实施前全部为合格产品。当国家新标准GB/T 317-2018颁布实施后，即感官指标的黑点数量不多于15个，之前的产品如果按照新标准衡量将会有4%的产品划为感官指标不合格品，还有13%的产品介于合格或不合格之间，可见黑黄点对产品质量的影响是非常重大的。

1.2.2 对黑黄点的磁选分析

通过对样品中收集到的10 g黑黄点物质进行磁选和水溶过滤分析，可被磁选分离的有3 g，即占黑黄点数量的30%，其他70%为非磁性固形物。3 g磁性黑黄点经水溶过滤干燥后残留物1 g，经过对残留物的分析，主要是来自碳钢设备的金属氧化物及残留焊渣。

1.2.3 色值、浊度、水不溶物等理化指标分析

另对这150个批次的样品同步进行常规理化指标分析，结果见表2、表3和表4。

表2 色值指标分布情况

表3 浊度指标分布情况

表4 水不溶物分布情况

150个样品的平均色值113.28 IU，平均浊度30.35 MAU，平均水不溶物20.66 mg/kg。其中色值超过150 IU的有3个批次，浊度超过50 MAU的有6个批次，水不溶物均不超过40 mg/kg。而从样品编号的对应上发现，色值超标也正是黑黄点超标的样品。

1.3 黑黄点的成分分析

通过磁选、水溶及理化指标分析，黑黄点主要分为3类。第一类为可磁选分离的金属物即铁氧化物；第二类为非磁性固形物，主要是生产过程产生的钙盐积垢、糖的微生物转化霉变斑块、焦糖及外来异物；第三类是含糖可溶黄点，也就是粘晶团块及非结晶带蜜团块等。

1.4 黑黄点对产品质量的影响

从2016/17年榨季抽取150个样品的分析结果来看，黑黄点物质的存在，直接影响了产品的外观，也是影响市场满意度的一个重要因素。尤其是在白砂糖新标准增加了黑点感官指标后，如果不采取控制措施，原标准下合格产品就会有至少4%将划入不合格产品。

样品分析结果还揭示了黑黄点的存在对成品白糖色值和水不溶物的2项理化指标也有连带影响，当样品采到较多不溶性黑黄点时，水不溶物指标就会偏高，采到较多可溶性黄点时，色值就偏高。

2 黑黄点物质的成因分析

在对黑黄点完成了数量、成分、影响程度的分析基础上，景真糖厂组织了工艺领导小组对黑黄点展开了成因溯源的分析，通过对蒸发后煮炼和成糖阶段设备和工艺控制环节进行逐一排查，确认了采用磷浮处理后的精糖浆清澈透亮，无可见黑点存在，产品黑黄点的来源与糖浆无关。而成糖工段的大部分设备均为碳钢制造，内部有表面腐蚀剥落的情况，而且设备死角多，存在积糖，箱体有霉变斑块，设备的清洗没有制度和记录。生产过程中稀释加热和设备清洗普遍使用高温165℃的减温蒸汽。通过成因分析得出初步结论：

⑴可磁选分离的黑黄点物质主要来自于高位原料箱、种子箱、丙糖糊箱、乙丙糖膏结晶罐及糖膏助晶机。这些设备均为碳钢制造，生产过程中发生氧化腐蚀起层，受机械震动氧化铁剥落进入物料中。三系煮糖采用双套种法，结晶、分蜜阶段无磁选分离，仅在成糖干燥后进行末端磁选处理，难以彻底除去，导致部分残存一直在成糖系统中循环，并部分混入成品中。这类来自于设备锈蚀的黑黄点约占总数的1/3。

⑵非磁性不溶固形物主要来自生产过程产生的钙盐罐垢；箱容设备不及时清洗致使微生物积存在箱壁形成霉变斑块；高温蒸汽清洗产生的焦化糖；以及设备敞口无盖导致的异物进入。这类不溶固形物黑黄点约占总数的1/3。

⑶非磁性可溶含糖黑黄点物质主要来自上述设备死角内积存糖膏或蜜料形成脱水结晶团块，在生产中团块剥落进入物料中。结晶罐的平鼓结构在卸糖后汽鼓面清洗不干净形成粘晶团块，在周期性使用时进入糖膏。通常这类结晶团块或粘晶团块在输送和筛选过程中会部分破碎进入成品糖。这类可溶含糖黑黄点约占总数的1/3。

3 白砂糖黑黄点防控原则、控制措施及成效

3.1 防控原则

景真糖厂提出的防控原则仅用一句话概括：一是采取源头控制和末端治理相结合；二是分类施治。

3.2 控制措施

3.2.1 可磁选黑黄点控制

2016/17年榨季排查白糖产品磁性黑点的来源主要是成糖工段碳钢设备腐蚀剥落的氧化铁，在2017/18年榨季检修期采取了源头控制和末端治理相结合的措施进行了治理。

⑴对主体设备结晶罐、助晶机、原料箱、种子箱等进行了衬装304不锈钢板处理，消除了磁性黑点主要来源。

⑵在白糖包装前采用电磁除铁器的基础上增加多级格栅永磁除铁器，基本上彻底清除了磁性黑黄点。

3.2.2 非磁性固形物黑黄点控制

针对不溶性钙盐、焦糖、原料储箱含糖霉变斑块及其他固形物，2017/18年榨季采取了以下防控措施：

⑴原使用高温蒸汽加热的物料稀释箱以及结晶罐的放糖清洗改为采用128℃以下蒸汽或一效汁汽，避免蔗糖焦化。

⑵对箱容设备进行密闭处理，防异物进入。

⑶对高位原料箱进行定时定人轮换清洗，避免产生含糖霉变斑块。

⑷对结晶罐加强清洗力度，杜绝罐垢残留。

⑸制定生产期间设备维护和操作检查规程。

3.2.3 非磁性含糖黑黄点控制

针对原料箱、助晶机、糖糊机、种子箱、分蜜机等设备及相关管道使用后糖料附着在设备和容器壁面，脱水形成非结晶团块以及设备死角积糖等等问题，2017/18年榨季制定了设备清洗制度。

⑴实施每天用高温热水轮洗，消除黄点糖来源，并建立可追溯性记录。

⑵增强甲糖膏分蜜机的抽风能力，避免蒸汽从分蜜机底部溢出并在底部死角凝成露滴，形成带蜜团粒落入振筛内。

⑶及时疏通甲糖膏分蜜机排蜜通道，避免堵塞导致糖蜜满溢流入振筛，形成大量带蜜糖；定时对甲糖膏分蜜机卸糖口清除积糖。

3.3 黑黄点控制成效

2017/18年榨季通过如上种种控制措施的落实，白砂糖产品中的黑黄点数量得到了预期控制效果。全榨季2125批产品大于0.2 mm的黑点个数均为6个以下，全部达到GB/T 317-2018白砂糖感官指标的黑点15个以下的标准。同时，黑黄点防控落实对其他理化指标也起到连带的改进作用，白砂糖产品基本上全部达到优A一级品。实施前后白糖理化指标对比见表5，其中2016/17年榨季为实施前，2017/18年榨季为实施后。

表5 白糖理化指标对比表

2017/18年榨季对收集的黄黑点物质进行分析，10 g黄黑点物质，磁性和非磁性不容物质干燥后数量为1 g，占比10%，可溶性物质占比90%，通过防控措施的落实，磁性和非磁性不容物质取得了较好效果。

4 结语

白砂糖国家最新标准GB/T 317-2018的感官指标中增加了黑点数量一项，要求每平方米表面积内长度大于0.2 mm的黑点数量不多于15个。这对于提升白砂糖产品质量以及制糖企业技术进步和管控升级无疑都再一次起到推动作用。因为白砂糖中的黑黄点数量不仅是产品质量在感官上的直接反映，同时也能体现出制糖生产企业的设备水平和操作管理能力。

应对国家最新标准对白砂糖中黑点数的量化指标要求，云南英茂糖业景真糖厂组织了专项工艺领导小组，提出了一整套针对白砂糖黑黄点的成分和成因分析、设备整改方案、操作管控等措施，并进行了全面技术改造。最终将白砂糖中的黑黄点数量控制在远低于国家标准要求之内，高品质的白砂糖产品重新获得了大型高端饮料制造商的认可。