赤砂糖增色控制研究初探

楊 波，歐衛(wèi)東，溫?fù)P敏，韋耀輝，梁海順，韋明堅

（廣西糖業(yè)集團(tuán)柳興制糖有限公司，廣西柳州545112）

0 引言

在榨季生產(chǎn)中，針對赤砂糖增色的改進(jìn)，制糖公司有著各不同的處理思路和方法。有的公司在丙糖膏的煮制中加 1～2 m3廢蜜，有的公司在丙糖膏助晶過程中直接用廢蜜替代熱水助晶等。經(jīng)過對上述方法或方式反復(fù)嘗試和驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)上述思路均未達(dá)到理想的狀態(tài)。例如，煮制過程中添加廢蜜進(jìn)行煮制，無形中增加了罐內(nèi)物料的雜質(zhì)，增加了糖膏的粘度，嚴(yán)重影響糖分的充分吸收，雖然篩出來的赤砂糖顏色比較深，但廢蜜重力純度偏高，糖分損失相當(dāng)嚴(yán)重，有“得了芝麻丟了西瓜”之嫌[1]。

結(jié)合多年在數(shù)個制糖公司的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和理論知識，對本公司在 2019/20榨季進(jìn)行赤砂糖增色改造的深入研究，進(jìn)一步探討提高赤砂糖增色的合理性，取得了較大成功。

1 前期工作

1.1 新增設(shè)備

根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，廢蜜添加食品級氧化鈣，然后用 200℃飽和蒸汽進(jìn)行煮制，煮成的糖蜜顏色深、氣味芳香，屬于一種比較合理的食品添加劑，對赤砂糖增色將可以進(jìn)一步提高赤砂糖品級[2]。根據(jù)本公司每班篩糖時增色使用的糖蜜量，設(shè)計制作好相應(yīng)規(guī)格的糖蜜鍋，煮制好的糖蜜需降溫至30℃，以增加糖蜜的粘度，促進(jìn)糖蜜附著在赤砂糖上，具體新增設(shè)備主要如下：

3個φ2200×5000糖蜜鍋、2個φ2200×1500儲箱、1個φ108糖蜜管、1個φ32分蜜機(jī)進(jìn)料管等。

糖蜜煮制由于受到高溫影響，會發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，其體積會膨脹較多，因此，糖蜜鍋需要預(yù)留至少2/3的余量，故需制作5 m高的糖蜜鍋。同時，煮制糖蜜的加熱方式為直接接觸式加熱，因?yàn)轱柡驼羝麑儆诟咂焚|(zhì)的高溫消毒狀態(tài)熱源，符合食品安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。采取直接加熱而不再使用換熱設(shè)備，原因主要是再增加一個加熱器進(jìn)行間接加熱，會增加成本及浪費(fèi)蒸汽消耗。

1.2 糖蜜煮制

根據(jù)每班糖蜜使用量，用氣送罐輸送2次廢蜜（約2.4 m3）至糖蜜鍋，添加一定量食品級氧化鈣（添加量以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)），開飽和蒸汽煮上，煮制時間為12～14 h。糖蜜鍋結(jié)構(gòu)圖見圖1：

圖1 糖蜜鍋結(jié)構(gòu)圖

1.3 篩糖增色

糖蜜煮制好降溫至常溫（約 30℃），根據(jù)增色后的赤砂糖顏色深淺，靈活調(diào)整閥門開度，以控制糖蜜使用量。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 主要試劑與儀器

主要試劑：煮制后的糖蜜。

主要儀器：阿貝折光儀、分光光度計、酸度計、100 mL燒杯、撥棒等。

2.2 分析檢測方法

隨機(jī)采 1～2月期間煮制好并降溫后的糖蜜樣進(jìn)行試驗(yàn)檢測。

2.2.1 糖蜜錘度的測定

將阿貝折光儀棱鏡打開，用擦鏡紙將鏡面拭潔后，在鏡面上滴少量稀釋后的糖蜜，并使其鋪滿整個鏡面，關(guān)上棱鏡。調(diào)節(jié)反射鏡使入射光線達(dá)到最強(qiáng)，然后轉(zhuǎn)動棱鏡使目鏡出現(xiàn)半明半暗，分界線位于十字線的交叉點(diǎn)，這時從放大鏡即可在標(biāo)尺上讀出液體的折射率，測完之后，打開棱鏡并用丙酮洗凈鏡面[3]，結(jié)果見表1。

表1 糖蜜錘度0Bx

表2 糖蜜pH值

2.2.2 糖蜜pH值的測定

取下酸度計復(fù)合電極套，用蒸餾水清洗電極，用濾紙吸干，開機(jī)預(yù)熱酸度計，用稀釋好的糖蜜清洗復(fù)合電極，然后把電極浸入糖蜜溶液中，讀數(shù)可見表2。

2.2.3 糖蜜色值的測定

將糖蜜進(jìn)行10倍稀釋，并調(diào)節(jié)其pH值為7.0，然后過濾，用721型分光光度計測量濾液吸光度，再用阿貝折光儀測量濾液錘度，查糖液在空氣中的濃度，計算結(jié)果見表3。

表3 糖蜜色值IU

3 過程與分析

3.1 食品級氧化鈣添加量初步分析

從表1可看出，不同的氧化鈣添加量對糖蜜錘度影響不大，糖蜜錘度的變化主要受廢蜜錘度的影響，根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，煮制糖蜜的廢蜜錘度≥900Bx時是比較粘稠、附著力強(qiáng)的。

從表2可知，糖蜜pH值隨著氧化鈣添加量的變化而變化，符合酸堿變化規(guī)律。絕大多數(shù)制糖公司的廢蜜pH值一般在4～5之間，根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，煮制后的糖蜜 pH值在 4.5～6.0之間，有利于糖蜜附著在赤砂糖上。

從表3可知，糖蜜色值與氧化鈣添加量存在不確定的變化關(guān)系，但在某一添加量會達(dá)到一個峰值。從理論上講，pH值低于6.8時將會發(fā)生蔗糖轉(zhuǎn)化，pH高于7.0會造成還原糖分解，且廢蜜還原糖含量、

無機(jī)、有機(jī)非糖分較多，添加的氧化鈣越多、pH越高，勢必會有更多的還原糖分解及發(fā)生美拉德反應(yīng)增加色值。從本次試驗(yàn)可看出：氧化鈣添加量在70 kg是一個分界線，即添加量過多反而無法有效提高糖蜜色值，添加量過少亦會導(dǎo)致美拉德反應(yīng)發(fā)生比較少，也不利于糖蜜色值的提高。

將上述表1～3匯總成表4可看出，糖蜜色值最高的是添加70 kg食品級氧化鈣這一組，其錘度、pH值也是一個比較合理的范圍，糖蜜顏色僅用眼觀察也比較深，聞起來有一股焦糖香味。第一組氧化鈣添加量達(dá)到了120 kg，雖然糖蜜顏色也比較深，但聞起來卻有一股比較濃的堿味，用于增色的話將會影響赤砂糖產(chǎn)品的銷售，不適合作為食品添加劑使用。其余氧化鈣添加量對應(yīng)的糖蜜色值均未達(dá)到較好的效果。

表4 不同氧化鈣添加量對糖蜜色值的影響

3.2 篩糖增色控制

將煮成的糖蜜降溫至常溫后，通過閥門控制流入分蜜機(jī)的糖蜜量，糖蜜進(jìn)入分蜜機(jī)著色盤后，利用分蜜機(jī)的離心力甩到篩籃，并附著在赤砂糖上進(jìn)行增色。增色效果的好壞，取決于糖蜜添加量的多少及分蜜機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過不斷地嘗試，針對不同機(jī)型其合理的增色時分蜜機(jī)轉(zhuǎn)速也會不盡相同。例如，本公司的SL-1350型丙糖連續(xù)分蜜機(jī)，其合理的增色分蜜機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)該在1550～1650 rpm之間。

3.3 增色對比分析

本試驗(yàn)收集了 2019/20榨季未增色及增色后的赤砂糖進(jìn)行色值對比分析，結(jié)果見圖2和表5[4-5]。

從表5可知，增色前赤砂糖的顏色一般在2000 IU左右，增色后的赤砂糖顏色可達(dá)8750 IU。增色后，不僅在顏色上，而且在水分、松散程度、香味等方面均優(yōu)于未增色的赤砂糖，其銷量也會大大強(qiáng)于未增色的赤砂糖，比較符合公司的經(jīng)營效益和發(fā)展方向。

4 結(jié)果與討論

圖2 增色前后赤砂糖外觀

表5 增色前后色值對比

目前，隨著技術(shù)水平的不斷提高，大多數(shù)制糖公司基本上可以生產(chǎn)增色較好的赤砂糖。在銷售時，增色效果好的赤砂糖價格甚至高于一級白砂糖約200～400元/t不等。因此，對赤砂糖進(jìn)行增色將是制糖行業(yè)提升市場競爭活力的重要舉措。通過本試驗(yàn)，可以方便找出更科學(xué)、更高效的氧化鈣添加量，從而煮制出顏色深、粘稠度高的糖蜜。同時，在篩糖增色時要注意糖蜜流入分蜜機(jī)著色盤的位置，若糖蜜被甩到分蜜機(jī)篩籃的位置過低，將會造成過多的糖蜜直接與廢蜜一同被篩分出來，進(jìn)入到廢蜜管路，這無形增加了糖蜜使用量及容易造成赤砂糖水分偏高；若糖蜜流入分蜜機(jī)篩籃位置過高，將會造成部分糖蜜未與赤砂糖接觸便被甩出篩籃，易造成赤砂糖著不上色，達(dá)不到理想的效果。因此，分蜜機(jī)合理的增色位置將是今后的研究方向。