白砂糖中黑黃點對產品質量的影響與改進措施

黃振軍，段會榮，黃文華，梅 二

(1云南西雙版納英茂糖業有限公司，云南西雙版納 666100；2盈江縣盞西英茂糖業有限公司，云南德宏 679304；3云南西雙版納英茂糖業有限公司勐阿糖廠，云南西雙版納 666205；4云南西雙版納英茂糖業有限公司景真糖廠，云南西雙版納 666205)

0 前言

隨著人們消費水平的提高，市場對耕地白砂糖提出了更高的質量要求[1]，因此國家頒布了新的白砂糖國家標準GB/T 317-2018[2]，其中感官指標增加了黑點數量1項。隨后，如何控制好成品糖中的黑黃點，保證白砂糖產品滿足新標準的質量要求已經成為制糖企業產品質量管理的新課題。

云南西雙版納英茂糖業有限公司景真糖廠始建于20世紀80年代，經過多次技改擴建，設備產能達到日處理甘蔗5000 t的規模。隨著景真糖廠白糖產品各項理化指標的不斷提升，糖廠在向高端飲料用糖客戶的銷售中贏得了企業的聲譽，高端用糖銷售量逐年增加。然而在以往對外銷售過程中也曾經因為存在黑黃點的問題遭到客戶投訴，尤其是面對國家新標準中對白砂糖黑點數量的指標化規范，糖廠高度重視并為此組織了黑黃點控制措施的攻關。本文通過對白砂糖中黑黃點進行數量統計、成分分析和成因溯源，進而提出對煮煉車間各生產環節的針對性防控措施，以期為生產高品質白砂糖提供借鑒。

1 黑黃點的數量和成分以及對產品質量的影響

2016/17年榨季生產期間景真糖廠首先開展了對白砂糖黑黃點的數量和成分的追蹤分析，為下一步的成因溯源和制定管控方案提供依據。

1.1 分析方法

⑴抽取樣品150個批次，每個樣品重20 kg，對樣品一分為二。其中一份10 kg置于1 m2的托盤上，對長度＞0.2 mm的黑黃點個數進行清點并統計。另一份取樣2 kg進行常規理化指標化驗分析。

⑵對統計后收集的黑黃點進行磁選、水溶、過濾、干燥和稱重分析。

1.2 分析結果 1.2.1 黑黃點數量的統計分析

定期抽取總共150個白砂糖樣品，按黑黃點數量分成7個檔次，統計每個檔次相對應的樣品數量，由此分析黑黃點對樣品白糖的影響程度。白砂糖樣品統計分析結果見表1。

表1 樣品黑黃點統計分析結果

由表1可知，150個樣品中黑黃點個數＞15的有6個樣品，等于15的有20個樣品，在新標準實施前全部為合格產品。當國家新標準GB/T 317-2018頒布實施后，即感官指標的黑點數量不多于15個，之前的產品如果按照新標準衡量將會有4%的產品劃為感官指標不合格品，還有13%的產品介于合格或不合格之間，可見黑黃點對產品質量的影響是非常重大的。

1.2.2 對黑黃點的磁選分析

通過對樣品中收集到的10 g黑黃點物質進行磁選和水溶過濾分析，可被磁選分離的有3 g，即占黑黃點數量的30%，其他70%為非磁性固形物。3 g磁性黑黃點經水溶過濾干燥后殘留物1 g，經過對殘留物的分析，主要是來自碳鋼設備的金屬氧化物及殘留焊渣。

1.2.3 色值、濁度、水不溶物等理化指標分析

另對這150個批次的樣品同步進行常規理化指標分析，結果見表2、表3和表4。

表2 色值指標分布情況

表3 濁度指標分布情況

表4 水不溶物分布情況

150個樣品的平均色值113.28 IU，平均濁度30.35 MAU，平均水不溶物20.66 mg/kg。其中色值超過150 IU的有3個批次，濁度超過50 MAU的有6個批次，水不溶物均不超過40 mg/kg。而從樣品編號的對應上發現，色值超標也正是黑黃點超標的樣品。

1.3 黑黃點的成分分析

通過磁選、水溶及理化指標分析，黑黃點主要分為3類。第一類為可磁選分離的金屬物即鐵氧化物；第二類為非磁性固形物，主要是生產過程產生的鈣鹽積垢、糖的微生物轉化霉變斑塊、焦糖及外來異物；第三類是含糖可溶黃點，也就是粘晶團塊及非結晶帶蜜團塊等。

1.4 黑黃點對產品質量的影響

從2016/17年榨季抽取150個樣品的分析結果來看，黑黃點物質的存在，直接影響了產品的外觀，也是影響市場滿意度的一個重要因素。尤其是在白砂糖新標準增加了黑點感官指標后，如果不采取控制措施，原標準下合格產品就會有至少4%將劃入不合格產品。

樣品分析結果還揭示了黑黃點的存在對成品白糖色值和水不溶物的2項理化指標也有連帶影響，當樣品采到較多不溶性黑黃點時，水不溶物指標就會偏高，采到較多可溶性黃點時，色值就偏高。

2 黑黃點物質的成因分析

在對黑黃點完成了數量、成分、影響程度的分析基礎上，景真糖廠組織了工藝領導小組對黑黃點展開了成因溯源的分析，通過對蒸發后煮煉和成糖階段設備和工藝控制環節進行逐一排查，確認了采用磷浮處理后的精糖漿清澈透亮，無可見黑點存在，產品黑黃點的來源與糖漿無關。而成糖工段的大部分設備均為碳鋼制造，內部有表面腐蝕剝落的情況，而且設備死角多，存在積糖，箱體有霉變斑塊，設備的清洗沒有制度和記錄。生產過程中稀釋加熱和設備清洗普遍使用高溫165℃的減溫蒸汽。通過成因分析得出初步結論：

⑴可磁選分離的黑黃點物質主要來自于高位原料箱、種子箱、丙糖糊箱、乙丙糖膏結晶罐及糖膏助晶機。這些設備均為碳鋼制造，生產過程中發生氧化腐蝕起層，受機械震動氧化鐵剝落進入物料中。三系煮糖采用雙套種法，結晶、分蜜階段無磁選分離，僅在成糖干燥后進行末端磁選處理，難以徹底除去，導致部分殘存一直在成糖系統中循環，并部分混入成品中。這類來自于設備銹蝕的黑黃點約占總數的1/3。

⑵非磁性不溶固形物主要來自生產過程產生的鈣鹽罐垢；箱容設備不及時清洗致使微生物積存在箱壁形成霉變斑塊；高溫蒸汽清洗產生的焦化糖；以及設備敞口無蓋導致的異物進入。這類不溶固形物黑黃點約占總數的1/3。

⑶非磁性可溶含糖黑黃點物質主要來自上述設備死角內積存糖膏或蜜料形成脫水結晶團塊，在生產中團塊剝落進入物料中。結晶罐的平鼓結構在卸糖后汽鼓面清洗不干凈形成粘晶團塊，在周期性使用時進入糖膏。通常這類結晶團塊或粘晶團塊在輸送和篩選過程中會部分破碎進入成品糖。這類可溶含糖黑黃點約占總數的1/3。

3 白砂糖黑黃點防控原則、控制措施及成效

3.1 防控原則

景真糖廠提出的防控原則僅用一句話概括：一是采取源頭控制和末端治理相結合；二是分類施治。

3.2 控制措施

3.2.1 可磁選黑黃點控制

2016/17年榨季排查白糖產品磁性黑點的來源主要是成糖工段碳鋼設備腐蝕剝落的氧化鐵，在2017/18年榨季檢修期采取了源頭控制和末端治理相結合的措施進行了治理。

⑴對主體設備結晶罐、助晶機、原料箱、種子箱等進行了襯裝304不銹鋼板處理，消除了磁性黑點主要來源。

⑵在白糖包裝前采用電磁除鐵器的基礎上增加多級格柵永磁除鐵器，基本上徹底清除了磁性黑黃點。

3.2.2 非磁性固形物黑黃點控制

針對不溶性鈣鹽、焦糖、原料儲箱含糖霉變斑塊及其他固形物，2017/18年榨季采取了以下防控措施：

⑴原使用高溫蒸汽加熱的物料稀釋箱以及結晶罐的放糖清洗改為采用128℃以下蒸汽或一效汁汽，避免蔗糖焦化。

⑵對箱容設備進行密閉處理，防異物進入。

⑶對高位原料箱進行定時定人輪換清洗，避免產生含糖霉變斑塊。

⑷對結晶罐加強清洗力度，杜絕罐垢殘留。

⑸制定生產期間設備維護和操作檢查規程。

3.2.3 非磁性含糖黑黃點控制

針對原料箱、助晶機、糖糊機、種子箱、分蜜機等設備及相關管道使用后糖料附著在設備和容器壁面，脫水形成非結晶團塊以及設備死角積糖等等問題，2017/18年榨季制定了設備清洗制度。

⑴實施每天用高溫熱水輪洗，消除黃點糖來源，并建立可追溯性記錄。

⑵增強甲糖膏分蜜機的抽風能力，避免蒸汽從分蜜機底部溢出并在底部死角凝成露滴，形成帶蜜團粒落入振篩內。

⑶及時疏通甲糖膏分蜜機排蜜通道，避免堵塞導致糖蜜滿溢流入振篩，形成大量帶蜜糖；定時對甲糖膏分蜜機卸糖口清除積糖。

3.3 黑黃點控制成效

2017/18年榨季通過如上種種控制措施的落實，白砂糖產品中的黑黃點數量得到了預期控制效果。全榨季2125批產品大于0.2 mm的黑點個數均為6個以下，全部達到GB/T 317-2018白砂糖感官指標的黑點15個以下的標準。同時，黑黃點防控落實對其他理化指標也起到連帶的改進作用，白砂糖產品基本上全部達到優A一級品。實施前后白糖理化指標對比見表5，其中2016/17年榨季為實施前，2017/18年榨季為實施后。

表5 白糖理化指標對比表

2017/18年榨季對收集的黃黑點物質進行分析，10 g黃黑點物質，磁性和非磁性不容物質干燥后數量為1 g，占比10%，可溶性物質占比90%，通過防控措施的落實，磁性和非磁性不容物質取得了較好效果。

4 結語

白砂糖國家最新標準GB/T 317-2018的感官指標中增加了黑點數量一項，要求每平方米表面積內長度大于0.2 mm的黑點數量不多于15個。這對于提升白砂糖產品質量以及制糖企業技術進步和管控升級無疑都再一次起到推動作用。因為白砂糖中的黑黃點數量不僅是產品質量在感官上的直接反映，同時也能體現出制糖生產企業的設備水平和操作管理能力。

應對國家最新標準對白砂糖中黑點數的量化指標要求，云南英茂糖業景真糖廠組織了專項工藝領導小組，提出了一整套針對白砂糖黑黃點的成分和成因分析、設備整改方案、操作管控等措施，并進行了全面技術改造。最終將白砂糖中的黑黃點數量控制在遠低于國家標準要求之內，高品質的白砂糖產品重新獲得了大型高端飲料制造商的認可。