蘇勇，吳益娟，張躍彬

（1.云南省農(nóng)科院甘蔗研究所，開遠(yuǎn)661699；2云南省甘蔗產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心，開遠(yuǎn)661699）

國內(nèi)外蔗糖深加工發(fā)展趨勢(shì)

蘇勇1，2，吳益娟1，2，張躍彬1*

（1.云南省農(nóng)科院甘蔗研究所，開遠(yuǎn)661699；2云南省甘蔗產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心，開遠(yuǎn)661699）

從蔗糖資源化開發(fā)利用的角度，闡述了發(fā)展蔗糖深加工產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，國內(nèi)外蔗糖深加工產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)，提出了幾種較具潛力的蔗糖深加工產(chǎn)品，以期為提高我國蔗糖產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力作參考。

蔗糖；深加工；趨勢(shì)

制糖行業(yè)為傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，我國蔗糖產(chǎn)業(yè)主要集中在廣西、云南、廣東、海南等地區(qū)，是邊疆和少數(shù)民族地區(qū)的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。然而，近年來，隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，蔗糖產(chǎn)業(yè)國內(nèi)和國際兩個(gè)市場(chǎng)的影響，以及淀粉糖的發(fā)展等因素，我國蔗糖產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨劇烈。

多年來，由于我國制糖企業(yè)產(chǎn)品單一，深加工和副產(chǎn)品利用少，蔗糖產(chǎn)業(yè)一直未成為高附加值產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱。2012/2013年制糖期全國累計(jì)生產(chǎn)食糖1306.84萬t，受供需寬松和國際低價(jià)糖、進(jìn)口量持續(xù)高位影響，全國制糖企業(yè)虧損31億元。日趨競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，加快發(fā)展蔗糖新興產(chǎn)業(yè)，提升制糖技術(shù)進(jìn)步，不斷融入生物、化學(xué)等學(xué)科技術(shù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新，將是我國蔗糖產(chǎn)業(yè)的必由之路。

1 發(fā)展蔗糖深加工產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

1.1 國內(nèi)居民生活水平提高，為蔗糖深加工產(chǎn)業(yè)奠定了良好基礎(chǔ)

我國經(jīng)濟(jì)連續(xù)高速度發(fā)展態(tài)勢(shì)，國內(nèi)人民生活水平不斷提高，食品工業(yè)市場(chǎng)對(duì)蔗糖高新產(chǎn)品需求越來越高。國家《食品工業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》明確提出，食品工業(yè)將把“安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)、健康、方便”作為今后主要發(fā)展方向，“營養(yǎng)食品和保健食品”列為今后重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)，2015年，我國食品產(chǎn)值將達(dá)到萬億元規(guī)模，食品工業(yè)的發(fā)展為蔗糖深加工提供了廣闊的發(fā)展空間。

1.2 蔗糖深加工屬生物資源加工業(yè)，再生資源強(qiáng)大

甘蔗是高產(chǎn)作物，我國有廣大的發(fā)展空間，以甘蔗加工形成的蔗糖初級(jí)產(chǎn)品數(shù)量大，可為深加工提供充足的基礎(chǔ)原料。以蔗糖為原料，通過化學(xué)或微生物轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品或半制品，因雜質(zhì)極微，提取和精制較其他原料容易，隨著膜分離技術(shù)、離子交換技術(shù)及材料的不斷進(jìn)步及應(yīng)用，可大規(guī)模生產(chǎn)黃原膠、衣康酸、低聚糖等產(chǎn)品，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

表1 蔗糖深加工的衍生物及用途

2 蔗糖深加工產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)

蔗糖深加工的利用包括通過化學(xué)與微生物化學(xué)技術(shù)方法制成的產(chǎn)品，蔗糖作為較純的碳水化合物，是理想的精細(xì)化工原料，蔗糖通過采用氧化、氫化、氯化、酯化、醚化、水解、酸降解、堿降解、縮醛、微生物工程等化學(xué)及生物化學(xué)工程技術(shù)，可制取包括表面活性劑、洗滌劑、塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等產(chǎn)品（表1）。另外，隨著國家環(huán)境保護(hù)力度的不斷增強(qiáng)，科技的不斷發(fā)展，新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，以蔗糖為原料經(jīng)發(fā)酵先制乳酸，后制乳酸酯聚合物，即可制成各種可降解的中間體，制造無污染的塑料用具、包裝材料及洗滌劑等。

3 幾種較具潛力的蔗糖深加工產(chǎn)品

3.1 山梨醇、甘露醇

山梨醇，別名山梨糖醇，為白色吸濕性粉末或晶狀粉末、片狀或顆粒，無臭，分子式是C6H14O6；作為食品工業(yè)中多為69%～71%D含量的山梨糖醇液。D-山梨糖醇為無色針狀結(jié)晶，或白色晶體粉末，無臭、有清涼甜味、易溶于水，其D-山梨糖醇液為無色，透明稠狀液體。甘露醇為山梨糖醇的異構(gòu)化體，別名：D-甘露醇、D-甘露蜜醇、D-甘露糖醇、D-木蜜醇，白色針狀結(jié)晶，分子式：C6H14O6；山梨糖醇的吸濕性很強(qiáng)，而該品完全沒有吸濕性。甘露醇有甜味，其甜度相當(dāng)于蔗糖的70%。山梨醇、甘露醇在醫(yī)藥、食品及化工方面的用途正在逐步擴(kuò)大。醫(yī)藥上，主要作為脫水劑、利尿劑等，在食品上用作低熱量甜味劑，清涼爽口的添加劑，化學(xué)工業(yè)上是生產(chǎn)聚醚與聚酯的重要原料。

3.2 三氯蔗糖

三氯蔗糖（蔗糖素）的化學(xué)名稱為1，4，6一三氯蔗糖（TGS），是蔗糖分子中的3個(gè)羥基被氯原子選擇性取代而得到的高甜度甜味劑，分子式：C12H19Cl3O8。1991年加拿大首先批準(zhǔn)用于食品，甜度為蔗糖的600~650倍。目前三氯蔗糖的合成工藝主要有3種：化學(xué)合成法、化學(xué)-酶合成法、單酯法。其中化學(xué)合成法步驟較多，工藝流程復(fù)雜；化學(xué)－酶法步驟也較多，特別是發(fā)酵這一步代價(jià)較高，且提純中間產(chǎn)物較為困難，不能采用結(jié)晶分離方法，而只能采用層析方法，致工業(yè)生產(chǎn)時(shí)成本太高；而單酯法只需要三步反應(yīng)，投資小，收率高，成本低，中間產(chǎn)物易于分離提純，可采取萃取和結(jié)晶的方法，最適宜于工業(yè)生產(chǎn)，這是目前合成三氯蔗糖最理想的工藝。三氯蔗糖熱穩(wěn)定性好，溫度和pH值對(duì)它幾乎無影響，在焙烤工藝中比阿力甜更穩(wěn)定，適用于食品加工中的高溫滅菌、噴霧干燥、焙烤、擠壓等工藝;pH適應(yīng)性廣，適用于酸性至中性食品，對(duì)澀、苦等不愉快味道有掩蓋效果;易溶于水，溶解時(shí)不容易產(chǎn)生起泡現(xiàn)象，適用于碳酸飲料的高速罐裝生產(chǎn)線。甜味純正，甜感呈現(xiàn)速度、最大甜味的感受強(qiáng)度、甜味持續(xù)時(shí)間、后味等都非常接近蔗糖，是一種綜合性能非常理想的強(qiáng)力甜味劑。廣泛應(yīng)用于飲料、口香糖、面包、糕點(diǎn)、蜜餞、果凍、布丁和果醬等食品中，而且在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用也正在迅速擴(kuò)大。

3.3 右旋糖酐

右旋糖酐為白色或類白色無定形粉末，無臭，無味。易溶于熱水，不溶于乙醇。其水溶液為無色或微帶乳光的澄明液體。為血容量擴(kuò)充藥，有提高血漿膠體滲透壓、增加血漿容量和維持血壓的作用，能阻止紅細(xì)胞及血小板聚集，降低血液粘滯性，從而有改善微循環(huán)的作用。以前，由于分離技術(shù)的落后，得到的右旋糖酐，分子量大小不一，使用范圍就受到很大限制。隨著膜材料技術(shù)的發(fā)展，采用膜分離技術(shù)可以將右旋糖酐截留切成不同的大小，有高分子右旋糖酐（平均分子量10萬～20萬）、中分子右旋糖酐（平均分子量6萬～8萬）、低分子右旋糖酐（平均分子量2萬～4萬）、小分子右旋糖酐（平均分子量1萬～2萬），其在各種領(lǐng)域中的用途得到擴(kuò)展，右旋糖酐40、右旋糖酐70已被收入到農(nóng)村牧區(qū)合作醫(yī)療基本藥物目錄。

3.4 低聚果糖

低聚果糖是指蔗糖的果糖的c1位置通過糖苷鍵結(jié)合1～3個(gè)分子果糖所構(gòu)成的低聚糖，其分子式為g-ffn，（n=1～3，f為果糖，g為葡萄糖），一般而言，低聚果糖是蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖混合物的總稱。

目前國內(nèi)外生產(chǎn)的低聚果糖主要有兩類：低聚果糖漿和精制低聚果糖。工業(yè)上生產(chǎn)低聚果糖的方法主要為生物發(fā)酵法，用蔗糖原料生產(chǎn)低聚果糖工藝，一般采用黑曲霉等產(chǎn)生的酶作用于高濃度的基質(zhì)（50%～60%的蔗糖溶液），則能獲得60%左右含量的低聚果糖產(chǎn)品。

低聚果糖具有與膳食纖維類似的功效，能改善體內(nèi)脂質(zhì)代謝，降低血液甘油三酯、膽固醇和游離脂肪酸的含量；低聚果糖能改善膽囊收縮機(jī)能，降低血糖值，防治便秘，適用于糖尿病患者；并具有預(yù)防齲齒的功效，由于低聚果糖特殊的保健功能，目前在國內(nèi)外發(fā)展形勢(shì)很好。

3.5 開發(fā)其他糖產(chǎn)品

除了普通的結(jié)晶糖、冰糖、方塊糖、綿白糖、黃片糖，就蔗糖本身還可以開發(fā)很多糖品，一是利用部分水解蔗糖產(chǎn)生新糖漿的特性，生產(chǎn)一種含25%蔗糖、75%F50果葡糖漿的飲料用糖漿；二是應(yīng)用共結(jié)晶技術(shù)，采用二步法生產(chǎn)精制白砂糖技術(shù)，將溶解后的白砂糖糖漿，經(jīng)采用膜分離、離子交換技術(shù)脫鹽、脫色進(jìn)一步提純，以所得到的精制糖漿為基質(zhì)，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，在一定過飽和濃度狀態(tài)下，配以天麻或三七等的中藥提取物，加入增粘劑、果膠、食用纖維、抗氧化劑等天然增香或增味材料、混合均勻后急速冷卻攪拌，得到共結(jié)晶體，形成多種成分物質(zhì)微結(jié)晶狀態(tài)的均勻混合物，可制成具備不同功效、多種風(fēng)味的功能糖新品種。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、進(jìn)步，蔗糖這種既是食品又是資源的產(chǎn)品將得到廣泛的開發(fā)利用，制糖行業(yè)將實(shí)現(xiàn)變革，給整個(gè)制糖行業(yè)賦予更強(qiáng)的創(chuàng)造力和競(jìng)爭(zhēng)力。

[1]張躍彬.現(xiàn)代甘蔗糖業(yè)[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[2]張躍彬，鄧軍，吳才文，等.中國甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2012.

[3]霍漢鎮(zhèn)．制糖工藝與裝備的新概念和新實(shí)踐[M].廣州：全國甘蔗糖業(yè)信息中心，2002.

[4]張躍彬，高正卿.蔗渣開發(fā)木糖醇技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J].中國糖料，2009，31（3）：63-65.

[5]陳世治.應(yīng)用膜分離法制造耕地白糖的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展[J].甘蔗糖業(yè)，2007（1）：47-48.

[6]藍(lán)艷華，保國裕.蔗糖產(chǎn)品多樣化探討[J].甘蔗糖業(yè)，2012（6）：56-60.

[7]藍(lán)艷華，保國裕.甘蔗的生物煉制—蔗糖業(yè)生物工程的新技術(shù)和新產(chǎn)品[J].甘蔗糖業(yè)，2011（6）：57-66.

Development Trend of Sugar Processing in theW orld

SU Yong1,2,WU Yi-juan1,2,ZHANG Yue-bin1
(1.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan 661699; 2.Engineering Technology Center of Sugarcane in Yunnan Province,Kaiyuan 661699)

The development of sugar products for deep processing in advantages,domestic and foreign sugar development tendency was discussed in the paper,and it put forward several potential sucrose types as references for improving China's sugar industry.

sucrose;deep processing;trend

S566.1

B

1007－2624（2015）01－0059－03

10.13570/j.cnki.scc.2015.01.024

2014-06-15

蘇勇（1967-），男，云南省建水縣人，工程師，長期以來，從事甘蔗制糖的加工、工藝生產(chǎn)和研究工作。

張躍彬（1969-），男，研究員，國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家，從事甘蔗產(chǎn)業(yè)綜合技術(shù)研究。Email：ynzyb@sohu.com