白砂糖分層試驗判定影響產(chǎn)品色值的因素

胡瑞云，吳益娟，沈石妍*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所，云南開遠661699；2云南省甘蔗產(chǎn)業(yè)工程技術中心，云南開遠661699）

白砂糖分層試驗判定影響產(chǎn)品色值的因素

胡瑞云1，2，吳益娟1，2，沈石妍1，2*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所，云南開遠661699；2云南省甘蔗產(chǎn)業(yè)工程技術中心，云南開遠661699）

根據(jù)白砂糖結晶層附著物的不同，提出分層溶解白砂糖的方法，通過測定不同結晶層溶解物的色值，找準影響白砂糖色值的原因，分析影響白砂糖產(chǎn)品質量的因素及環(huán)節(jié)，對于提高產(chǎn)品質量，控制生產(chǎn)風險可起到重要的作用。

白砂糖；分層試驗；色值

0　前言

傳統(tǒng)白砂糖生產(chǎn)過程中，色值一直是影響產(chǎn)品質量的一個重要因素，從云南開遠市明威有限公司多年的產(chǎn)品質量統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)可以看出，亞硫酸法制糖生產(chǎn)工藝中色值指標是導致白砂糖產(chǎn)品質量不合格的主要因素，其影響比例占0.56％～31％。在生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)成品白砂糖色值超標的情況，通常都是從前工序在制品的色值上查找原因。由于工序較長，不確定因素較多，如果能有準確的分析數(shù)據(jù)說明造成白砂糖色值偏高的原因，對下一步生產(chǎn)過程控制方法的優(yōu)化、產(chǎn)品質量的穩(wěn)定和提高均可起到重要的作用。2012/13年榨季生產(chǎn)中，蒙自克林糖業(yè)有限公司532#、583#和584#白砂糖接連出現(xiàn)色值超標或有黃點糖導致產(chǎn)品質量不合格或降等級的現(xiàn)象，為此公司成立生產(chǎn)工藝查定小組，通過對白砂糖進行分層溶解試驗，測定不同結晶層溶解糖液的色值，準確定性造成白砂糖色值偏高的環(huán)節(jié)及原因，為下一步加強生產(chǎn)工藝管理，提高產(chǎn)品質量提供基礎數(shù)據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料與儀器

供試樣品：532#白砂糖（成品分析色值196 IU，二級白砂糖），552#白砂糖（成品分析色值135 IU，一級白砂糖），565#白砂糖（成品分析色值120 IU，一級白砂糖），583#白砂糖（成品分析色值167 IU，二級白砂糖），584#白砂糖（成品分析色值145 IU，因帶黃點降級為二級白砂糖），001#白砂糖（存放1年，成品分析色值118 IU，一級白砂糖），002#白砂糖（存放1年成品分析色值145 IU，二級白砂糖），白砂糖樣品均為蒙自克林糖業(yè)有限公司。

主要化學試劑：三乙醇胺-鹽酸緩沖溶液，pH= 7.00±0.02。

主要儀器：PHS-3C酸度計（上海虹益儀器有限公司）；722S可見分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）；微孔濾膜過濾器（Φ150 mm，0.45 μm孔徑微孔膜）；PAL-1數(shù)顯糖度計（日本）；12目、24目試驗篩（Φ200 mm）；JH3102電子天平（上海精科天美科技儀器有限公司）；SHB-D真空泵（上海中興儀器有限公司）。

1.2試驗方法［1］

1.2.1樣品預處理

用12目和24目試驗篩篩去粗砂和幼砂，篩分后的樣品粒度在0.88～1.60 mm之間，稱取250.0 g已預處理過的樣品于500 mL燒杯中待用。

1.2.2試驗步驟

第1次加入200 mL緩沖溶液于500 mL燒杯樣品糖中，均勻攪拌30 s，靜置片刻，將溶解糖液傾入250 mL的燒杯中，稱量溶出糖液質量，測量溶出糖液的折光錘度。第2次加入150 mL緩沖溶液于上述未溶解的500 mL燒杯樣品糖中，均勻攪拌30 s，靜置片刻，將溶解糖液傾入250 mL的燒杯中，稱量溶出糖液質量，測量溶出糖液的折光錘度。

第3次、第4次、第5次依次分別加入100 mL緩沖溶液于上次未溶解的500 mL燒杯樣品糖中，均勻攪拌30 s，靜置片刻，將溶解糖液傾入250 mL的燒杯中，搖勻糖液，稱量溶出糖液質量，測量溶出糖液的折光錘度。每層溶出糖量要控制適當，以合乎各晶層色值分析的比例要求。

溶出糖量的計算：溶出糖量（g）=溶出糖液質量（g）×溶出糖液折光錘度（％）···························（1）1.2.3 色值檢測方法

色值測定參照GB 317-2006《白砂糖》方法［2］。

C=1000A/bc········································（2）

式中：C—色值（IU）；A—在420 nm波長測得樣液的吸光度；b—比色皿厚度（cm）；c—樣液固溶物濃度（g/mL）。

2　結果與分析

2.1白砂糖5層溶解測定

按照試驗方法以 532#、552#、001#、002#白砂糖為試驗樣品進行5層溶解試驗，試驗結果見表1。

表1　白砂糖5層溶解測定數(shù)據(jù)

從表1可以看出：分層試驗測得的糖液加權平均色值與化驗室分析的成品色值較為接近，說明色值測定數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，未因測定誤差導致各層色值的差異。001#和002#樣品為放置1年的樣品，色值加權值與原始值有偏差是白砂糖放置1年后的反黃現(xiàn)象。

同樣的溶解方法，552#樣品僅溶到第 4層白砂糖晶粒已全部溶解完，可能與該編號白砂糖粒度偏細及操作控制有關。從后幾個樣品來看，第1、第2層約占總質量的30％左右，糖液色值較高，接近同一色值，可代表外層區(qū)域的色值；第3層或第4層約占總質量30％左右，糖液色值通常較低，接近同一色值，可代表中間層區(qū)域的色值；第 4、第 5層約占總質量30％色值又偏高，可代表核心層即內層區(qū)域的色值，但在占比較少時顯示稍高，并不完全代表核心層色值，如552#樣品第4層糖液占比僅為1.88％，色值169 IU。

從各晶層色值測定結果來看，白砂糖晶粒基本分為3個層次，各層次約占總質量的30％左右，外層和內層色值偏高，而中層相對色值較低。試驗中分層次數(shù)太多，各層溶解的比例波動較大，溶糖量不易控制。若采用3層溶解試驗，減少了試驗的繁瑣程度，更容易控制各層溶解糖量，晶層劃分更合理，對準確分析各層晶粒色值偏高的原因更有代表性，因此，對試驗方案進行了修改，按3層溶解方案進行試驗。

2.2白砂糖3層溶解測定

按照試驗方法以 583#、584#白砂糖（二級糖）為試驗樣品進行3層溶解試驗，同時對565#白砂糖（一級糖）進行分層試驗，考察不同色值下白砂糖分層溶解試驗的情況，試驗結果見表2。

表2　白砂糖3層溶解測定數(shù)據(jù)

白砂糖3層溶解試驗各層溶出糖液占比基本能控制在30％左右，試驗操作穩(wěn)定，易于控制。從表2計算結果可以看出：565#白砂糖內層、中層色值較低，說明乙膏的煮制及篩分操作過程控制較好；外層色值稍高，達到146 IU，經(jīng)查對煮糖記錄，565#甲膏續(xù)料為精糖漿（色值112°st）、回溶糖漿（色值125°st），煮制時間 3 h，煮制時間正常，續(xù)料糖漿的色值偏高是造成外層色值偏高的原因，由于內層、中層色值較低，總體色值仍達到一級糖標準。

583#白砂糖內層和外層色值較高，中間層色值低。內層色值166 IU，經(jīng)查詢煮制583#甲膏所用的種子乙糖糊是由245#、246#乙膏分蜜后的乙糖拌制，245#乙糖色值55°st、246#乙糖色值50°st，乙糖色值偏高，工藝要求為 35°st以下，說明煮制甲膏的種子色值偏高是導致內層色值偏高的原因；外層色值為180 IU，外層色值高與與續(xù)料使用的糖漿、回溶糖漿的質量、數(shù)量、煮制過程及篩分過程有關，經(jīng)查詢記錄，煮制 583#甲膏續(xù)料為精糖漿（色值 119°st），煮制時間為 5 h。糖漿色值正常，煮制時間過長造成晶體外層色值偏高，同時也不排除分蜜過程中打水、打汽不足，白砂糖含蜜導致色值偏高。

584#白砂糖內層、外層色值稍高，中間層較低內層色值141 IU，經(jīng)查詢記錄，煮制584#甲膏所用的乙糖糊與煮制583#甲膏為同一罐，糖糊色值偏高是導致內層色值偏高的原因；外層色值153 IU，經(jīng)查詢煮制584#甲膏續(xù)料為精糖漿（色值119°st）、回溶糖漿（色值127°st），糖膏煮制時間3 h，說明煮糖操作正常，糖漿色值偏高是導致外層色值偏高的原因。

3　討論

從白砂糖分層試驗可以看出白砂糖晶粒構成大致分為3個部分，即內層、中間層、外層。占總量約30％的內層為晶核部分，其色值的高低與乙種、乙膏的煮制及篩分的好壞有直接關系。占總量約30％的中間層，其色值的高低與糖漿質量直接相關，同時還與甲糖煮制操作有關。占總量約30％的外層，與續(xù)料使用的糖漿、回溶糖漿、甲洗的質量、數(shù)量、煮制過程及篩分過程有關。通過白砂糖的分層試驗數(shù)據(jù)對比，可以準確追溯白砂糖煮制過程，找到造成白砂糖色值偏高的主要結晶層區(qū)域，從而判斷是由于物料原因導致生產(chǎn)工藝難以處理，還是由于人的操作原因導致產(chǎn)品質量下降，對車間及時調整生產(chǎn)工藝，穩(wěn)定生產(chǎn)操作起到監(jiān)督和管理的作用。

總體來說，要保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定，應確保各單元的操作按照工藝規(guī)定進行，盡量減少各單元操作中造成糖汁色值的再次升高。因此，應加強以下方面的工作，確保各生產(chǎn)環(huán)節(jié)滿足生產(chǎn)需求：

（1）加強甘蔗現(xiàn)場管理工作，做到砍、運、榨有序進行，確保甘蔗新鮮度，減少因甘蔗轉化導致清凈、煮煉困難，糖膏不易篩分的現(xiàn)象。

（2）穩(wěn)定硫熏強度，提高硫熏效果，確保精糖漿、回溶糖漿色值符合工藝要求。

（3）加強煮糖過程的管理，做到真空度、溫度、蒸汽壓力和入料濃度的“四穩(wěn)定”，確保煮制過程穩(wěn)定可控。

（4）加強分蜜過程的管理，控制好打水、打汽的時間與溫度，確保分蜜過程砂晶不夾蜜。

（5）加強化驗采樣的代表性，確保化驗數(shù)據(jù)的準確性，對生產(chǎn)過程中各物料的質量狀況做到心中有數(shù)，排除不合格物料的投入造成的產(chǎn)品質量波動。

（6）做好煮糖設備的定期清洗工作，確保各設備的蒸發(fā)效率，減少因傳熱效率低，糖汁罐內停留時間過長，導致色值再次升高。

［1］陳一震，李琳.白砂糖分層溶解推測產(chǎn)品質量變化原因的研究［J］.甘蔗糖業(yè)，1999（1）：39-42.

［2］國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.白砂糖：GB 317-2006［S］.北京：中國標準出版社，2006.

（本篇責任編校：鄧丹丹）

Factors Affecting Colour Value of Layered Test of White Granulated Sugar

HU Rui-yun1，2，WU Yi-juan1，2，SHEN Shi-yan1，2
（1Sugarcane Research Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Yunan 661600；2Yunnan Sugar Industry Engineering Technology Research Center，Kaiyuan，Yunnan 661600）

Layered dissolving method of white qranulated sugar was found based on the difference in attachments of crystallizing layer.Factors affecting products color could be found by testing color value of dissolved product matter from different crystallizing layers.It played an important role to improve the quality of products and reduce the risk of production.

White granulated sugar； Layered test； Color value

TS244+.4

B

1005-9695（2016）04-0053-04

2016-04-05；

2016-05-27

胡瑞云（1966-），女，工程師，主要從事制糖生產(chǎn)、酒精生產(chǎn)研究、管理工作；E-mail：huruiyun2005@163.com

沈石妍（1968-），女，高級工程師，主要從事蔗糖深加工及副產(chǎn)物綜合利用方面研究；E-mail：okmlshshy@sina.com

胡瑞云，吳益娟，沈石妍.白砂糖分層試驗判定影響產(chǎn)品色值的因素［J］.甘蔗糖業(yè)，2016（4）：53-56.