王智能，李楊發(fā)，陳國偉，李榮奎，李如仙，陳子華，代光偉，李 祥，沈石妍*

(1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，云南開遠(yuǎn)661699；2臨滄南華糖業(yè)有限公司，云南臨滄677000；3耿馬南華華僑糖業(yè)有限公司，云南耿馬677506)

0 引言

在白糖的加工過程中，硫熏工藝中的二氧化硫能與蔗汁中的有色物質(zhì)結(jié)合達(dá)到漂白效果并使產(chǎn)品色值降低。通常，按照標(biāo)準(zhǔn)合理使用二氧化硫不會對人體健康造成危害，使用不當(dāng)或者過量攝入，輕則容易產(chǎn)生過敏反應(yīng)，重則可能引發(fā)呼吸困難、腹瀉、嘔吐甚至是對機(jī)體組織產(chǎn)生不同程度的損傷。所以，二氧化硫殘留量一直是白砂糖的重要品質(zhì)指標(biāo)。目前，飲料行業(yè)用糖量很大，在很多國家中占食糖消費(fèi)總量的 10%～20%，我國高級飲料每年需要消耗食糖在 100萬 t以上，主要是以精制糖為原料[1]。此外，國內(nèi)外知名食品和飲料，如可口可樂、百事可樂等要求白砂糖二氧化硫含量不能高于 15 mg/kg、精制白砂糖中低于6 mg/kg[2]，甚至要求無二氧化硫殘留[3]。在我國，有超過 90%以上制糖企業(yè)采用亞硫酸法工藝，二氧化硫殘留高極大程度地降低了國內(nèi)白砂糖在高端市場的競爭力。隨著人們健康意識和食品衛(wèi)生的發(fā)展要求，食糖中二氧化硫殘留量逐步降低，低硫或無硫糖也越來越受到市場的青睞。

目前，我國甘蔗制糖傳統(tǒng)澄清工藝主要有石灰法、亞硫酸法、碳酸法 3種方法，3種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)(見表1)[4]，脫色效果差異顯著[5]。石灰法主要是添加石灰與蔗汁中各種非糖分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)品中雖然不含硫，但由于脫色效果不佳只能生產(chǎn)出顏色較深的粗糖。碳酸法以二氧化碳為主要澄清劑，需要大量添加石灰，蔗汁中的非糖物質(zhì)在強(qiáng)堿性條件下具有更好的凝聚效果，澄清效果優(yōu)于石灰法，但碳酸法投資成本大，強(qiáng)堿性濾泥難以利用。亞硫酸法以二氧化硫作為澄清劑，因成本低、澄清效率高等優(yōu)點(diǎn)在制糖企業(yè)中應(yīng)用廣泛，其主要瓶頸在于該法生產(chǎn)的白砂糖二氧化硫殘留較高，同時(shí)約有20%的硫無法在糖汁中被吸收，生產(chǎn)中大量的 SO2氣體排放到空氣中造成空氣污染，硫的使用一定程度上也增加了白砂糖的成本[6]。

表1 傳統(tǒng)澄清工藝的分類及優(yōu)缺點(diǎn)

因此，改進(jìn)現(xiàn)有制糖工藝，形成一種低成本且安全性高的低硫或無硫制糖工藝成為業(yè)內(nèi)科研人員的研究熱點(diǎn)，目前無硫制糖工藝研究主要集中在改進(jìn)亞硫酸工藝、通過添加單個(gè)或復(fù)合澄清助劑和吸附劑、或者結(jié)合其他新型工藝、酶工程領(lǐng)域或微生物學(xué)領(lǐng)域等技術(shù)方法手段[7]，致力于降低硫熏強(qiáng)度或直接取消硫熏，達(dá)到提高白砂糖食品安全的目的。總體來說，隨著無硫糖市場需求量不斷擴(kuò)大，無硫白砂糖生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過多年的技術(shù)革新取得了極大的進(jìn)步。本文就目前主要的低硫及無硫白砂糖生產(chǎn)工藝進(jìn)行梳理、闡述和分類，并對將來無硫糖的研究發(fā)展方向作出展望。

1 低硫或無硫制糖工藝的分類、主要參數(shù)及效果

低硫或無硫工藝通常是指在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上通過技術(shù)的改進(jìn)，降低澄清工藝中的硫的用量，最終實(shí)現(xiàn)減硫或無硫的目的，根據(jù)減硫方法的不同可將低硫及無硫制糖工藝分為以下幾類：

1.1 利用CO2部分或全部代替SO2

CO2是碳酸法制糖中主要的澄清劑，利用 CO2代替 SO2改進(jìn)傳統(tǒng)亞硫酸法工藝，可改進(jìn)或者整合2種澄清工藝的優(yōu)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)顯著的降硫效果。比如，李凱[1]應(yīng)用煙道氣CO2(濃度約22%)改進(jìn)亞硫酸法甘蔗制糖澄清工藝，采用先碳后硫工藝，以改性磷酸為助劑，在飽充溫度 50℃、飽充 pH 11.0、飽充時(shí)間8 min、CO2濃度22%、中和pH 7.0、一次加磷量50 mg/kg、二次加磷量150 mg/kg、硫熏強(qiáng)度1.2 g/L的工藝條件。并在一家日處理能力8300 t糖廠進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，所得混清汁脫色率均值為66.46%(提高了18.06%)；糖品色值、二氧化硫含量、濁度平均值分別為 105.11 IU、7.86 mg/kg、26.85 MAU；一級A、B品率由亞硫酸法的31.27%提高至78.22%，表明該改進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)效果優(yōu)于亞硫酸法方式。

相比煙道氣CO2，酒精廠生產(chǎn)的CO2純度更高(95%～99%)，發(fā)酵中每噸酒精可產(chǎn)生大約1 t的二氧化碳，耿馬南華華僑糖業(yè)有限公司[8]利用附設(shè)酒精廠(生產(chǎn)能力 270 t/d)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳代替部分二氧化硫和磷酸，可節(jié)約50%左右硫使用量。方法實(shí)施后，一級品率平均提高31%，白砂糖產(chǎn)品平均色值為113 IU，濁度56.71 MAU，二氧化硫含量8.86 mg/kg。秦兌明等[9]利用酒精車間產(chǎn)生的CO2完全代替SO2形成碳酸-磷浮法新工藝，混合汁經(jīng)預(yù)加灰加磷后，經(jīng)一次加熱、主加灰到pH 11.0，然后通入酒精車間產(chǎn)生的二氧化碳飽充至pH 8.0，再經(jīng)沉淀池快速分離沉淀，可得到清汁色值為1600 IU，經(jīng)低溫上浮工藝清糖漿色值為 1500 IU，簡純度為87.0%～88.6%、混濁度為875～982 MAU，直接用于后續(xù)煮糖，投入生產(chǎn)使用可產(chǎn)出無硫白砂糖。

從以上研究表明，利用 CO2代替或部分代替SO2作為澄清劑可以明顯降低白糖產(chǎn)品中的二氧化硫含量，且可以達(dá)到副產(chǎn)物綜合利用、節(jié)能減排等作用；在CO2來源方面，酒精發(fā)酵產(chǎn)生的CO2純度要明顯高于煙道氣 CO2，清洗純化工藝更加簡單，使用效果更好，經(jīng)過耿馬南華華僑糖業(yè)有限公司的進(jìn)一步工藝改進(jìn)，目前 CO2已經(jīng)完全代替SO2，采用碳酸法結(jié)合低溫磷浮工藝實(shí)現(xiàn)了全無硫生產(chǎn)工藝，清凈效果更好，白砂糖中 SO2零檢出，較大地實(shí)現(xiàn)了白砂糖產(chǎn)品的上檔次，結(jié)合目前產(chǎn)業(yè)調(diào)整及環(huán)保角度，是最具可行性及推廣性的工藝改進(jìn)方案。

1.2 添加澄清劑工藝

良好的澄清劑可以很好地替代硫熏工藝的效果，也是減少食糖二氧化硫殘留的重要方法。鐘碧疆等[10]介紹了天然有機(jī)高分子絮凝劑，如殼聚糖、纖維素、植物膠、蛋白質(zhì)或有關(guān)衍生物在蔗汁澄清中的原理及應(yīng)用效果，為糖用絮凝劑在蔗汁澄清及降硫工藝指出了研究方向。白教法[11]發(fā)明了一種甘蔗制糖無硫澄清新工藝，該法在現(xiàn)有的亞硫酸法工藝設(shè)備基礎(chǔ)上，混合汁加石灰乳預(yù)灰至pH值為6.8～7.3，經(jīng)精細(xì)過濾器過濾后加熱到40～55℃，引入石灰乳和磷酸氫鈣混合池代替硫熏中和設(shè)備，控制混合汁pH 9.5～11.0之間，形成納米羥基磷酸鈣進(jìn)行澄清，再利用來自鍋爐煙氣或酒精車間二氧化碳?xì)怏w飽充，完成無硫澄清工藝。該工藝已在云南多個(gè)日處理甘蔗3000 t以上的糖企完成實(shí)施，清汁重力純度85.02%～86.36%，色值1285～1800 IU，混濁度 265～420 MAU，產(chǎn)品不含硫殘留，濾泥開發(fā)形成磷酸氫鈣有機(jī)肥料及含有氨基酸營養(yǎng)元素的羥基磷酸鈣飼料添加劑2種副產(chǎn)品。康麗[12]先在混合汁中加磷酸、石灰乳澄清處理得到一清汁，然后向一清汁中加入單寧和聚丙烯酰胺(5 mg/L)，取代了硫熏工藝，以獲得二清汁供制糖生產(chǎn)用，所得糖品二氧化硫含量小于 20 mg/kg。馬英群等[13]也是用磷酸、石灰乳得一清汁，再用單寧和碳酸氫鈣為澄清劑，對比亞硫酸法在相同條件下，進(jìn)行蒸發(fā)、煮制獲得糖漿和白砂糖。結(jié)果表明，新工藝較亞硫酸法工藝獲得的白砂糖各項(xiàng)指標(biāo)均有改善，色值平均為 46.3 IU(比亞硫酸法所得產(chǎn)品降低15.7 IU)，混濁度為21 MAU(降低17 MAU)，二氧化硫含量未檢出(亞硫酸法含硫量為18 mg/kg)。謝彩鋒等[14]以石灰、磷酸、單寧和碳酸氫鈣作為澄清劑對甘蔗混合汁進(jìn)行二步澄清處理及工藝優(yōu)化，最適工藝參數(shù)反應(yīng)pH 8.6，單寧用量為 150 mg/L，1.66%的碳酸氫鈣溶液用量為10%，澄清效果與預(yù)灰至pH值為7.0，一次加熱溫度60℃，硫熏強(qiáng)度為2.0 g/L的亞硫酸法無顯著性差異，有效解決了白砂糖二氧化硫殘留問題。

多種復(fù)合澄清劑互配使用具有協(xié)同增效及相當(dāng)出色的脫色、除濁效果。林榮珍等[15]使用濃度 2%聚二甲基二烯丙基氯化銨(7 mL/L)、重硫氧(1.1 g/L)、濃度 10%聚磷硅酸鋅(3.0 mL/L)、聚丙烯酰胺(2.5 mg/L)，中和pH為8.3、一次加熱溫度65℃±5℃、二次加熱溫度 100℃±2℃的工藝，對甘蔗混合汁進(jìn)行低硫低磷澄清，取消了硫熏工藝和設(shè)備，并在廣西農(nóng)墾糖業(yè)集團(tuán)防城精制糖有限公司中試科研平臺上進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明，與現(xiàn)有工藝相比磷酸用量減少85%以上，白砂糖色值較磷酸-亞硫酸法降低10%、二氧化硫含量降低 30%。李雪珍等[16]采用殼聚糖和活性炭協(xié)同對蔗汁進(jìn)行無硫脫色研究，當(dāng)殼聚糖添加量為0.05%、活性炭使用量1%時(shí)，清汁總脫色率可達(dá) 96.7%，重力純度提高 3.41%，色值在326 IU左右，效果優(yōu)于亞硫酸法。高曉軍[7]發(fā)明了一種無硫優(yōu)質(zhì)蔗糖的生產(chǎn)方法，在蔗汁中分次加入復(fù)合助劑，經(jīng)加灰調(diào)節(jié)pH、加熱，再輔以成熟的氣浮工藝處理，完全實(shí)現(xiàn)無硫糖生產(chǎn)工藝，采用的蔗糖復(fù)合助劑是甲殼素、殼聚糖或聚丙烯酰胺混合物，分子量在5～3000 kDa，二者比例為20∶1～10∶1，添加到混合汁的濃度是1～100 mg/kg，糖漿中的濃度為0.1～5 g/m3，所得白砂糖一級品率高達(dá)99%。

澄清劑主要通過絮凝、中和、氧化還原等原理達(dá)到澄清效果，其合理利用不僅能達(dá)到良好的澄清效果、提高澄清速率，還可以實(shí)現(xiàn)制糖生產(chǎn)的全無硫工藝。值得指出的是，多種澄清劑復(fù)合使用還能起到協(xié)同增效的效果，蔗汁脫色率大幅提高，產(chǎn)品一級品率顯著增高。

1.3 添加吸附劑工藝

吸附劑具有比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)多、吸附能力強(qiáng)、不與吸附物質(zhì)和蔗汁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、價(jià)格實(shí)惠等特性，采用吸附劑可有效地吸附蔗汁中的色素和非糖組分。例如，黃承都等[17]在初壓汁中添加堿性鈣基膨潤土，在攪拌的情況下調(diào)節(jié)pH值至5～11，然后依次添加蔗汁量 2.5%～7.5%的過氧化氫、0.25%～1.00%的改性膨潤土或殼聚糖/膨潤土復(fù)合物進(jìn)行二次吸附脫色，每次吸附脫色時(shí)間為30～60 min，一次吸附過濾后采用活性白土攪拌調(diào)節(jié)pH至5～6之間，脫色率可達(dá)90%以上，該工藝可實(shí)現(xiàn)較低溫度下甘蔗汁的澄清和脫色，過濾得到的濾餅為富含有機(jī)質(zhì)的膨潤土，可制作成有機(jī)肥料。周重吉等[18]在澄清后的蔗汁中加入顆?；钚蕴俊⒐翘?種助劑，然后經(jīng)過截留分子量為75～100 kDa的超濾膜過濾，除去色素、多糖和它們的絡(luò)合物，以減少進(jìn)料糖漿的色值和色素轉(zhuǎn)移系數(shù)，生產(chǎn)得到的白砂糖色值為 80～200 IU，該工藝可減少蒸發(fā)過程中75%的積垢，煮糖能力增加 30%，工藝中無硫的使用，成品糖的儲存穩(wěn)定性得到顯著提升。

與澄清劑原理不同，吸附劑主要通過空隙吸附蔗汁中的色素和非糖分以達(dá)到澄清脫色效果，因?yàn)槠浔阋说膬r(jià)格和低溫條件，成品糖的穩(wěn)定性和色值都可以得到顯著提升。同時(shí)，如果能結(jié)合澄清劑或其他工藝使用，也可以成為無硫糖生產(chǎn)的重要工藝技術(shù)，也可作為其他工藝的一個(gè)輔助來提升澄清效率。

1.4 蔗汁澄清新技術(shù)

1.4.1 離子交換法

離子交換法是利用交換劑中的可交換基團(tuán)與溶液中的離子基團(tuán)進(jìn)行交換達(dá)到澄清分離的目的，常用于水的軟化、稀蔗汁的脫鹽、脫色處理等[4]。相關(guān)研究表明[4,19]，結(jié)合離子交換的二步法制糖在我國不但可行而且優(yōu)勢明顯。例如，精制糖的生產(chǎn)[20]就是在優(yōu)質(zhì)白砂糖生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，增加了離子交換樹脂過濾和蒸發(fā)工序，代替硫熏工序。工藝流程是將所得粗糖經(jīng)洗蜜、回溶，加灰加酸調(diào)節(jié)至弱堿性(pH 7.6～8.0)，過濾后加活性炭脫色，再次過濾得清糖漿經(jīng)陰離子交換樹脂(弱堿性丙烯酰胺型)脫色、脫鹽，可得色值0.2°St、純度99.9%的糖漿。

離子交換技術(shù)的脫色效果非常理想，但是存在生產(chǎn)成本比較高，樹脂再生重復(fù)使用次數(shù)有限，直接用于蔗汁的脫色可行性不佳，更較適合于二步法制糖工藝或者一步法工藝后段工序糖漿的脫色。

1.4.2 膜分離法

膜分離技術(shù)主要應(yīng)用于處理污水方面，后引用到制糖工業(yè)中，具有簡化傳統(tǒng)的制糖生產(chǎn)工藝、降低能耗、產(chǎn)品質(zhì)量和附加值高等優(yōu)點(diǎn)。黃玭等[21]介紹了膜分離的機(jī)理及其相關(guān)技術(shù)在制糖工業(yè)應(yīng)用中的研究進(jìn)展，雖然膜分離技術(shù)存在處理性能差和容易造成膜污染等問題在制糖工業(yè)中并沒有得到大規(guī)模應(yīng)用，但隨著研究深入，膜分離技術(shù)在無硫糖工藝仍有巨大潛力。羅敏等[22]介紹了不同 GE分離膜產(chǎn)品特性和應(yīng)用領(lǐng)域，其中G系列中GM超濾膜應(yīng)用到制糖工藝中能夠脫除糖液中色度，所得結(jié)晶糖與傳統(tǒng)工藝結(jié)晶糖相比，極化度由 99.55%提至99.60%、色度由480度降至133度，灰分由0.1%降至 0.02%，可取代傳統(tǒng)的活性炭吸附工藝生產(chǎn)無硫糖。曲睿晶等[23]概述了陶瓷膜分離的原理、種類及特點(diǎn)、陶瓷膜分離技術(shù)在制糖工業(yè)中的應(yīng)用，過程中不添加硫。研究表明：經(jīng)陶瓷膜過濾后，甘蔗混合汁中絕大部分懸浮顆粒及膠體、色素等大分子物質(zhì)被除去，相比石灰法過濾得到的混合汁純度提高1.7%～2.4%、濁度降低 99.6%～99.7%、色值降低38.9%～44.8%。

膜分離法技術(shù)具有工藝流程短、速度快、除雜效果好、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，脫色除雜過程為純物理分離過程，無需要添加其他試劑，產(chǎn)品的安全性更好。但是膜件容易污染堵塞，污染后清洗難度大，多次再生后膜通量恢復(fù)率變低，膜件更換成本較高，企業(yè)不太容易接受。隨著膜技術(shù)的不斷進(jìn)步，膜件成本大幅降低、膜件過濾效率和使用周期顯著提高，與傳統(tǒng)工藝的比較效益提升，則會具有較大的推廣應(yīng)用潛力。

1.4.3 強(qiáng)氧化劑法

臭氧作為一種最清潔的生態(tài)環(huán)保型氧化劑，應(yīng)用于制糖工藝中不僅能達(dá)到良好的脫色效果，也不會產(chǎn)生有毒有害化學(xué)物，已在歐洲和部分南美國家糖廠實(shí)際生產(chǎn)中。許林等[24]利用臭氧法生產(chǎn)耕地白糖，步驟是先用臭氧與蔗汁接觸停留15 min，再加入蔗糖鈣進(jìn)行調(diào)節(jié)近中性(pH 7.0～7.2)，在加熱條件下生成沉淀，剩余流程與亞硫酸法工藝一致。相比亞硫酸法工藝，臭氧法制糖可完全節(jié)約硫磺購買、儲存等成本，減少生石灰消耗，不需要添加抗垢劑，有效避免細(xì)菌污染，還可使酒精產(chǎn)品產(chǎn)量增加。同時(shí)，蔗汁中的色素主要是脂溶性和水溶性2類，其中，脂溶性色素如葉綠素大部分可與生石灰在加熱時(shí)除去；水溶性色素主要是多酚類和胺類物質(zhì)，是糖品帶色的主要因素，臭氧能夠不可逆地打破酚類的雙連接色環(huán)或氧化胺類的N-H鍵，顏色不會再現(xiàn)。

過氧化氫具有強(qiáng)氧化能力，可取代二氧化硫降低蔗汁中還原糖、多酚類含量，通過羥基自由基破壞色素的雙鍵不可逆地降低蔗汁色值。毛善巧等[25]開發(fā)一種過氧化氫-Vc新型體系的低硫低溫且高效蔗汁澄清方法，并對工藝進(jìn)行優(yōu)化：蔗汁經(jīng)預(yù)灰后添加0.7%的過氧化氫和0.5 mmol的Vc(可促進(jìn)羥基自由基生成)，60℃下反應(yīng)20 min，可使蔗汁的色值由1842 IU降至674 IU。

與二氧化硫還原型澄清劑相比，強(qiáng)氧化劑與蔗汁發(fā)生不可逆反應(yīng)，使用后不會在蔗汁中殘留，還能起到殺菌效果，氧化劑來源和產(chǎn)物比較環(huán)保，澄清效果較亞硫酸法顯著提升，是最具潛力的無硫糖改進(jìn)工藝技術(shù)。

1.4.4 電絮凝法

電絮凝法常用于除去廢水中的污染物或把有毒物轉(zhuǎn)化為無毒物，是利用電的解離作用，在化學(xué)凝聚劑的協(xié)助下完成澄清處理工藝。Ogando等[26]分析了電絮凝法代替亞硫酸法甘蔗澄清工藝的應(yīng)用，甘蔗榨汁后經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾不溶性雜質(zhì)、砂子和纖維，濾液存于-18℃。然后分別以不同梯度電壓(35～65 V)處理蔗汁時(shí)長0～60 min。結(jié)果表明蔗汁的顏色、濁度、總酚分別降低了70.4%、99.9%、45.7%。

電絮凝法只需在低溫下即可進(jìn)行，優(yōu)點(diǎn)在于有效防止蔗汁轉(zhuǎn)化，缺點(diǎn)是電絮凝過程能耗較高，作用時(shí)間較長，脫色率較吸附劑法低，單獨(dú)使用效果不佳，但是對多酚類物質(zhì)的去除率可高達(dá) 45.7%，與其他工藝配套使用效果會更好。

1.4.5 酶法

葡聚糖，又稱右旋糖酐，貫穿整個(gè)制糖加工過程中，尤其是蔗汁澄清和糖的精煉，造成蔗糖轉(zhuǎn)化、糖液粘度增大、影響蔗糖結(jié)晶等不良影響。梁達(dá)奉等[27]在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，往蔗汁中加入右旋糖酐酶(酶活1100 U/mL)，45℃處理10 min可以去除其中90%以上的葡聚糖，且蔗汁色值明顯下降。此外，黃康寧[28]評價(jià)了復(fù)合酶制劑(葡聚糖酶、果膠酶、耐高溫α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶以及花青素酶)對甘蔗混合汁澄清效果，改進(jìn)傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝。結(jié)果所得清汁與亞硫酸法相比，總酚降低了30%，色值降低了26%，二氧化硫量降低了40%。王晨曦[29]以蔗渣為載體制備便于回收的固定化果膠裂解酶(1.2 g/100 mL)和耐高溫 α-淀粉酶(0.8 g/100 mL)，并將制備的 2種固定化酶分別對甘蔗混合汁進(jìn)行澄清比較，結(jié)果表明固定化酶可以在不使用硫熏工藝達(dá)到良好的澄清效果，蔗汁中淀粉去除率可高達(dá) 76.2%，蔗汁透光率可高達(dá)85.5%。

酶法蔗汁澄清工藝有著降低粘度、有效去除葡聚糖及淀粉等大分子物質(zhì)、減少蔗糖轉(zhuǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，再結(jié)合復(fù)合酶制劑和固定化酶工藝，可以無需硫熏即可達(dá)到顯著的澄清效果。近年來，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，酶制劑的效率越來越高，清凈效率會顯著提升，生產(chǎn)成本大幅下降，再加上酶法澄清無需添加其他化學(xué)助劑，白砂糖的食品安全性會更高。

1.4.6 微生物法

羅玉琴等[30-31]研究了變形桿菌產(chǎn)生的微生物絮凝劑(BN-25)與聚丙烯酰胺(PAM)應(yīng)用到甘蔗混合汁澄清工藝中，復(fù)配最佳參數(shù)為：在中和條件 pH為6.8、加熱溫度為 100℃條件下，2種物質(zhì)的添加量分別為12 mg/L、1.0 mg/L。該法處理后蔗汁的澄清效果較單獨(dú)添加 PAM 的效果，所得清汁色值僅為273 IU，濁度僅為84 MAU，且可以減少75%左右的PAM用量。

微生物法目前主要是通過微生物產(chǎn)生的次生代謝物的絮凝作用實(shí)現(xiàn)蔗汁的澄清，與傳統(tǒng)天然有機(jī)高分子絮凝劑殼聚糖、纖維素等相比，處理后蔗汁的濁度降低，同時(shí)微生物可自行培養(yǎng)擴(kuò)增，采購成本大大降低，在蔗汁澄清方面有著巨大的應(yīng)用空間。

2 無硫糖工藝改進(jìn)中有望借鑒的現(xiàn)代食品加工技術(shù)

隨著現(xiàn)代加工技術(shù)不斷完善、多學(xué)科交叉融合，在秉承傳統(tǒng)技術(shù)優(yōu)良工藝與特性的基礎(chǔ)上，引入其他食品工業(yè)、微生物應(yīng)用領(lǐng)域、醫(yī)藥科學(xué)領(lǐng)域等其他行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，將對開發(fā)新一代無硫糖、新工藝產(chǎn)品、滿足不同需求帶來極大便利與幫助，以下清汁脫色系統(tǒng)或方法也同樣值得借鑒到低硫甚至是無硫糖的生產(chǎn)工藝提升中。

例如，混合離子交換樹脂[32]、陰陽離子交換纖維柱[33]、電滲析法[34]或電解法[35]、雙聯(lián)袋濾器[36]等，用于清汁的進(jìn)一步脫色，可得到色值較低的二清汁，符合生產(chǎn)精制糖的清汁指標(biāo)要求，生產(chǎn)出色值低且不含硫的高品質(zhì)白糖，提高我國食糖的產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力。

3 結(jié)語與展望

長期以來，國內(nèi)食糖產(chǎn)品含硫量高，亞硫酸工藝易造成管路腐蝕、蒸發(fā)罐積垢，不僅難以滿足國際食品企業(yè)的質(zhì)量控制要求，更是成為嚴(yán)重制約制糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。通過融合其他領(lǐng)域高新技術(shù)、不斷革新無硫糖的工藝，保證食糖產(chǎn)品質(zhì)量，方能推動制糖產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效及高質(zhì)量發(fā)展。

根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，筆者認(rèn)為結(jié)合現(xiàn)行制糖技術(shù)狀況，最具推廣應(yīng)用價(jià)值的無硫制糖技術(shù)是碳酸法結(jié)合低溫磷浮工藝形成的碳磷無硫工藝，該工

藝在目前主流亞硫酸法的基礎(chǔ)上通過增加部分飽充、快沉設(shè)備及設(shè)施即可改造完成，并且大多糖廠都有酒精生產(chǎn)線，CO2來源充足，工藝改造具有投資小、見效快的特點(diǎn)，根據(jù)耿馬南華華僑糖業(yè)有限公司的技改實(shí)施效果，糖分回收率及產(chǎn)品質(zhì)量均顯著提升，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。從長遠(yuǎn)的視角來看，隨著膜技術(shù)的不斷進(jìn)步，膜成本和使用壽命都會不斷改善，膜過濾工藝作為純物理、環(huán)保、低能耗的技術(shù)，加上通過不同過濾孔徑膜件的配合，可以實(shí)現(xiàn)對蔗汁中各種功能成分的分級回收和再利用，可提高制糖產(chǎn)業(yè)的綜合效益，將會有巨大應(yīng)用前景。