制糖的先驱

制糖的先驱——中国和印度

糖是主要的生活资料之一，人们常把它作为获得甜蜜和幸福生活的象征物。糖与淀粉等同属醣类，醣类与蛋白质、脂肪及无机盐类同为人体保健的4种主要的营养品。糖除直接食用外，还可供食品与调味品工业、医药工业及若干有机化学工业之用。正因为糖在人们的生活中有如此大的作用，所以人们很早就从甘蔗中提取糖了，只是到了后来才扩展到甜菜、芦粟、棕榈、槭及玉米等植物中。

甘蔗的发现是有悠久历史的。据说甘蔗的发现有3种看法：①源于印度。公元前327年亚历山三世在印度见当地人嚼食一种状如芦苇的甜杆植物。②源于太平洋的伊里安岛一带。20世纪30年代，英探险者在此岛采集到热带野生种甘蔗。③源于中国。在《楚辞·招魂》中有“柘浆”一词，“柘”即“蔗”。东汉张衡《七辨》中已有“沙糖”之称。

就中国而言，甘蔗早在2000多年前的周朝末年就被人们取饮蔗浆了。“柘浆析朝酲”，因蔗汁味甜可口，故初时仅供生嚼食用。所谓“古之食蔗者始为蔗浆”，取饮蔗浆实为食用甘蔗的一种最原始的方法。后来，人们在用口嚼蔗取汁的基础上，创造了制糖术。公元398年我国的晋朝人们已经知道了制糖术。至唐宋时代糖业已很兴盛。在唐朝以前，甘蔗取汁方法和设备，现在尚难考查。但唐朝以后，采用竖式二辊子的“木辊”和“石碾”，现仍流传于偏僻地区。这有点儿像“磨豆腐”的情况，让毛驴牵引着石碾绕着转，碾出蔗汁来。只是近代以来，人们才不断地改进压榨机。到了宋代，出现了一本系统叙述蔗糖制造的书，即宋代王灼所著的《糖霜谱》，计一卷共七篇：①说明糖霜缘起；②考查古来已有的糖霜；③种蔗的方法；④造糖的器具；⑤结霜的方法；⑥糖霜杂事；⑦辨别糖霜性味及制造方法。这本书可视为中国制糖术源传的经典。至明代，宋应星在《天工开物》中的第六卷——“甘嗜”篇，分列了蔗种、蔗品、造糖、造白糖等节目，并绘有轧蔗取浆及澄结糖霜瓦器的图式。

由于中国很早就知道了种植甘蔗，所以早在754年由鉴真和尚将中国种甘蔗传入日本。另由华侨传入东南亚，后来传入阿拉伯，又经地中海传入西班牙。到了17世纪～18世纪，传入世界上许多国家。另外，印度由于其特殊的地理位置，故在2000年以前就掌握了将甘蔗汁加热熬糖的方法。此后印度制糖技术发展很快。公元674年中国唐太宗遣使去印度学习先进的制糖方法，回来后在扬州首先推广制糖技术。到了8世纪70年代，四川涪江流域加工生产出冰糖。中国引进了印度制糖技术后，又把砂糖传到了日本。1751年，日本的平贺源内和中岛屋嘉四郎合力制出了“三盆白”白砂糖。

从以上所述可知，中国和印度的甘蔗及制糖技术都对人类做出了巨大的贡献。但是，就中国而言，在长期的封建社会里，封建地主阶级不重视科学技术的创新和发展，致使制糖技术十分落后。只是进入近代以来，随着科学技术的发展，制糖工业才进入一个蓬勃发展的时期。

由甘蔗制造出糖，正像人们追求甜密的幸福一样，其间要经过复杂的“奋斗”历程。总的说来，制糖程序包括运输、取汁、澄清、蒸发、结晶、分蜜、干燥和包装等过程。

中国是种甘蔗的起源中心，在种植实践中积累了丰富的栽培经验。中国的栽培法有种子繁殖法、蔗芽繁殖法和宿根繁殖法。前两种是当年种当年收，宿根法是种植后可多年连续收获。中国福建省松溪县郑土当乡有一片“百年蔗”，为清代雍正四年（1727年）所种，成为甘蔗王国的“老寿星”。就气候而言，中国南方多处热带、亚热带，此类环境自不待言；就土壤来说，北魏贾思勰《齐民要术》中就有“土壤肥沃偏宜甘蔗”之论。到了宋元时代，甘蔗培植技术进一步提高，注意精耕细作、浇水施肥、加强田间管理。甘蔗成熟、收获以后，就要经水道、火车、蒸汽车或空中缆道等运输到制糖厂了。

甘蔗来到了糖厂，在压榨前，要先经过切断机、细裂机和压碎机的“洗礼”。将甘蔗的组织破坏，使组织散解、细胞破裂，以便增强压榨效果，此即压榨前的准备操作。甘蔗压碎后，就要进行压榨。中国自古迄今，对蔗汁的提取，均采用压榨法。中国自唐朝采用二辊子的“木辊”和“石碾”以来，压榨技术发生了很大的变化。开始是竖式三辊子压榨机，以其压榨辊数来说，可分二辊子、三辊子及八辊子等多种。压榨的作用就是如何使甘蔗通过切、扭、撕、压及辅以渗浸等处理，改变甘蔗形态，破坏甘蔗组织，把甘蔗细胞中的糖分充分挤出来。

由压榨机流出来的混合蔗汁成分非常复杂，虽然经过滤网除去蔗屑等物，但它的色泽还是混浊的，内含有植物胶、有机酸及蔗皮带来的夹杂物和污泥等不纯物。这种蔗汁，常称为粗汁。所含不纯物不但有碍于蔗糖的结晶，并因其中含有机酸类，极易使蔗糖转化成葡萄糖及果糖。故必须把它提净，务使杂质尽除。为此需采用蔗汁澄清方法。主要有石灰法、亚硫酸法、碳酸法及离子置换法等几种。前三者在我国制糖工业中均有采用，是传统澄清法。比如我国自古以来民间就采用石灰法。该法分冷汁加灰法、热汁加灰法和分次加石灰复热法。离子置换法是20世纪50年代以后才创立的方法。在蔗汁中加入石灰后，要对其加热，选取蒸汽外套加热法、蒸汽蛇管加热法和蔗汁管内加热法中任一种进行加热。蔗汁经加石灰及加热后，上层发生泡沫，下层则生成沉淀。中国旧法制糖对所生成的泡沫，直接用杓除去，这对糖分有一定损失。现在新式糖厂的处理方法，都普遍采用沉降法并配合过滤法，使浮游及下坠沉淀分离，获取清液。

清液获取后，必须加以浓缩，才能适合煮糖用。这就是糖汁的蒸发浓缩工作。这项工作在蒸发器中进行，所用的蒸发器，有3等～5等多效蒸发罐。蒸发后，就变成糠浆了。

蒸发出来的糖浆，尚含有35%～45%的水分，必须再加以浓缩，煮成糖膏，使含糖浓度达到过饱和，析出蔗糖晶体，这一操作，叫作煮糖。由于晶体的形成和培养长大，须充分掌握浓度、纯度、温度、压力等。与一般蒸发不同，因此“煮糖”不能就在蒸发罐内进行，而要在真空煮糖罐内进行。同时，在真空罐中煮糖，温度较低，可避免因过热使糖色变黑的现象。这样，当糖汁在煮糖罐中煮成极浓的糖膏，其晶粒培养到一定阶段时，由于糖膏稠，因而在后期晶体的成长速度特别缓慢。普通的真空煮糖罐所具备的条件已不能顺利地完成任务，因此，就要利用结晶机来促成结晶的快速形成。

糖膏经过结晶机以后，就来到了制糖过程的最后阶段，即分蜜、干燥及包装。分密是把糖膏中所含砂糖（固体）和糖蜜（液体）分离，该过程中在分蜜离心机中进行。分开后，从离心机排出来的砂糖（含水0．5%～3%），经砂糖输送器来到干燥室，运用热力方法使砂糖在干燥机上进行干燥。干燥和冷却后的砂糖，由干燥机底卸入斜置的转筛中，除去粗粒，便可包装。包装的方法，有用人工包装的，也有用自动包装机包装的。砂糖装包后便可送往防潮性能良好的货仓。

以上介绍了蔗糖的生产技术过程。实际上，就世界范围而言，甘蔗只能在热带和亚热带环境生长，所以受到一定的限制。欧洲气候寒冷，甘蔗栽培不易，如果不拥有温暖的殖民地国家是不能栽培甘蔗的。于是德国的化学家马克格拉夫一心要在甘蔗之外的植物中提取砂糖。马克格拉夫通过研究，证实能够从甜菜这种植物中提取砂糖的结晶。他的学生阿夏德又继续研究，终于发现了多糖的甜菜品种。1801年，他创建了甜菜糖厂。后来，别的科学家也从其它一些植物中提取到了砂糖，但无论从产量或质量等方面都不及蔗糖和甜菜糖。

这样，在世界范围内就形成了以甘蔗糖为主，以甜菜糖为辅的制糖工业布局。糖的大量制造，为人类的生活和生产提供了大量的原料，人类正越来越多的受惠于这一充满甜象征意义的甘甜尤物。