制糖技術史

　　史前時期，人類就已知道從鮮果、蜂蜜、植物中攝取甜味食物。后發(fā)展為從谷物中制取飴糖，繼而發(fā)展為從甘蔗甜菜中制糖等。制糖歷史大致經歷了早期制糖、手工業(yè)制糖和機械化制糖3個階段。 
　　早期制糖階段 　中國是世界上最早制糖的國家之一。早期制得的糖主要有飴糖、蔗糖，而飴糖占有更重要的地位。 
　　制飴 　將谷物用來釀酒造糖是人類的一大進步。中國西周的《詩經·大雅》中有“周原膴膴，堇荼如飴”的詩句，意思是周的土地十分肥美，連堇菜和苦苣也象飴糖一樣甜。說明遠在西周時就已有飴糖。飴糖被認為是世界上最早制造出來的糖。飴糖屬淀粉糖，故也可以說，淀粉糖的歷史最為悠久。 
　　飴糖是一種以米（淀粉）和以麥芽經過糖化熬煮而成的糖，呈粘稠狀，俗稱麥芽糖。自西周創(chuàng)制以來，民間流傳普遍，廣泛食用。西周至漢代的史書中都有飴糖食用、制作的記載。其中，北魏賈思勰所著的《齊民要術》（第89篇“餳”）記述最為詳盡。書中對飴糖制作的方法、步驟、要點等都作了敘述，為后人長期沿用。時至今日，這類淀粉糖的甜味劑仍有生產，也有較好的市場，在制糖業(yè)中仍有一定地位。但通常所說的制糖是指以甘蔗、甜菜為原料制糖。 
　　甘蔗制糖 　甘蔗制糖最早見于記載的是公元前 300年的印度的《吠陀經》和中國的《楚辭》。這兩個國家是世界上最早的植蔗國，也是兩大甘蔗制糖發(fā)源地。在世界早期制糖史上，中國和印度占有重要地位。 
　　在中國，最早記載甘蔗種植的是東周時代。公元前4世紀的戰(zhàn)國時期,已有對甘蔗初步加工的記載。屈原的《楚辭·招魂》中有這樣的詩句：“胹鱉炮羔，有柘漿些”。這里的“柘”即是蔗，“柘漿”是從甘蔗中取得的汁。說明戰(zhàn)國時代，楚國已能對甘蔗進行原始加工。 
　　西晉陳壽所著的《三國志·吳書·孫亮傳》中，有"亮使黃門以銀椀并蓋,就中藏吏取交州所獻甘蔗餳……"的記述。交州在現(xiàn)今的廣東、廣西一帶，與上述的楚國同是中國的南方，是甘蔗制糖最早的地區(qū)。甘蔗餳是一種液體糖，呈粘稠狀，是將甘蔗汁濃縮加工至較高濃度（粘稠），便于儲存食用。這里的加工技術已經提高了一大步。 
　　東漢張衡著的《七辨》中，有“沙飴石蜜”之句。這里“沙飴”二字，是指制得的糖有微小的晶體，可看作是砂糖的雛形。 
　　6世紀時陶弘景著的《名醫(yī)別錄》中寫到:“蔗出江東為勝,盧陵也有好者,廣州一種數(shù)年生,皆大如竹,長丈余，取汁為沙糖，甚益人。”這里描述的種蔗區(qū)域更加廣闊了，種蔗的技術也已提高，且已經制出砂糖。這種砂糖是將蔗汁濃縮至自然起晶，成為帶蜜的糖。比先前的甘蔗餳的加工技術又提高一步。 
　　手工業(yè)制糖階段 　自戰(zhàn)國時代開始從甘蔗中取得蔗漿以后,種植甘蔗日益興盛,甘蔗制糖技術逐步提高，經近千年的發(fā)展，至唐宋年間，已形成了頗具規(guī)模的作坊式制糖業(yè)。 
　　公元647年,唐太宗派人去印度學習熬糖法。歐陽修、宋祁撰的《新唐書》中有這樣的記載：“……貞觀二十一年，始遣使自通天子，獻波羅樹，樹類白楊。太宗遣使取熬糖法，即詔揚州諸蔗，柞沈如其劑，色味愈西域遠甚。”說明在中、印頻繁的文化、科技交流中，其中也有制糖技術的經驗交流。 
　　從唐宋開始形成的手工業(yè)制糖以來，制糖技術逐步得到發(fā)展，一些新的技術、新的工藝相繼出現(xiàn)，土法制取的白糖、冰糖等新品種也相繼出現(xiàn)，同時也產生了一些制糖的理論著作。 
　　公元674年,中國發(fā)明用滴漏法制取土白糖。該法用一套漏斗形的陶器，配以瓦缸和其他小設施，將蔗汁熬至相當濃度后倒入瓦溜（漏斗形陶器）中，從上淋入黃泥漿，借助黃泥漿的吸附脫色制取土白糖。白糖的出現(xiàn)，標志著制糖技術達到了一個新的高度。這種土法制糖在中國沿用了千余年。 
　　唐大歷年間(766～779)，四川遂寧一帶出現(xiàn)用甘蔗制取冰糖。冰糖的制作，為制糖業(yè)增添了獨特的產品。 
　　唐宋制糖手工業(yè)昌盛，所產之糖的品種和質量都達到相當高的水平。糖產品不僅銷售國內各地，還遠銷波斯、羅馬等地，促進了國際間的貿易往來。廣泛興起的制糖手工業(yè),擴展至全國的很多區(qū)域,如現(xiàn)今的廣東、廣西、福建、四川等地。宋、元期間，大量的閩、粵移民至臺灣，同時也帶去了種蔗制糖技術。由于臺灣氣候適宜于種植甘蔗，制糖業(yè)很快得到發(fā)展，并成為中國主要制糖基地之一。 
　　8世紀中葉,中國制糖技術傳到日本。13世紀左右，傳入爪哇，成為該島糖業(yè)的起源。15～16世紀，中國的僑民也在菲律賓、夏威夷等地傳播制糖法。 
　　當中國的甘蔗制糖技術向外傳播的時候，世界上的另一個甘蔗制糖發(fā)源地印度，也不斷向各國傳播甘蔗制糖技術。7世紀,阿拉伯人把印度的甘蔗種植技術傳入西班牙、意大利。自此，地中海沿岸開始有甘蔗種植，隨后甘蔗的種植技術又傳入北美洲的一些國家。15世紀末，哥倫布將甘蔗制糖技術傳至西印度群島，很快又傳至古巴、波多黎各。15世紀20～30年代，甘蔗制糖技術先后傳到墨西哥、巴西、秘魯?shù)?，不久，甘蔗制糖業(yè)在南北美洲都發(fā)展起來。 
　　在長期的制糖實踐中，很多制糖方法逐步被總結出來。 北宋王灼于 1130年間撰寫出中國第一部制糖專著──《糖霜譜》。全書共分7篇，內容豐富,分別記述了中國制糖發(fā)展的歷史、甘蔗的種植方法、制糖的設備（包括壓榨及煮煉設備）、工藝過程、糖霜性味、用途、糖業(yè)經濟等。1637年初刊的明代宋應星所著《天工開物》卷六（《甘嗜》）中,記述了種蔗、制糖的各種方法,比《糖霜譜》一書更系統(tǒng)、更詳盡。這些方法，在中國民間一直沿用到20世紀。書中記述的采用牛拉石轆（或木轆）多次壓榨取汁的方法(壓榨法)，與現(xiàn)代的甘蔗多重壓榨原理相似。在蔗汁澄清方面，書中首次總結了石灰法澄清工藝，其原理在現(xiàn)代的制糖業(yè)中仍有沿用。“甘嗜”中總結的具有系統(tǒng)性的壓榨取汁、石灰法澄清、濃縮煮糖等手工業(yè)制糖工藝，成為現(xiàn)代機械化制糖的工藝基礎。 
　　機械化制糖階段 　18世紀末至19世紀初，甜菜制糖的成功極大地推動了制糖業(yè)的發(fā)展，直接導致了制糖業(yè)的機械化。 
　　甜菜制糖業(yè)的興起 　長期以來，用來制糖的主要原料是甘蔗，而甘蔗只能生長于熱帶、亞熱帶地區(qū)，寒冷地區(qū)則不能種蔗制糖。18世紀末期，一種新的制糖原料──甜菜終于被發(fā)現(xiàn)，給制糖業(yè)的發(fā)展帶來重大突破。 
　　1747年，德國化學家A.馬格拉夫發(fā)現(xiàn)甜菜塊根中含有蔗糖，但未受到重視。1786年，馬格拉夫的學生F.K.阿哈爾德在柏林近郊試種甜菜成功，實現(xiàn)了從甜菜中提取蔗糖并開始進行甜菜的選擇和育種工作。1799年阿哈爾德發(fā)表論文，宣告可以用甜菜制糖。1802年，阿哈爾德在東歐西里西亞附近的庫內恩建立了世界上第一座甜菜糖廠。同年，俄國也建成一座甜菜糖廠。1811年，法國又建成一座甜菜糖廠。此后，歐洲各國相繼建廠，甜菜制糖業(yè)很快興起。1810年，俄國的甜菜糖廠已達10座。1824年，烏克蘭開始建立甜菜糖廠,此后15～20年間,已發(fā)展到67座，烏克蘭遂成為俄國的主要產糖區(qū)。 
　　甜菜制糖業(yè)在歐洲的迅速崛起和發(fā)展，有著重要的政治、經濟原因。19世紀初，拿破侖對不列顛島實行封鎖，英國則從海上對歐洲大陸實行經濟封鎖，歐洲海上運輸因之受阻，一些急需物資和食品如甘蔗糖等無法從海上運往歐洲大陸，這種情形客觀上促使了歐洲甜菜制糖業(yè)的迅速發(fā)展。不久,甜菜制糖技術便越過大西洋,傳播到美洲，繼而傳播到亞洲，遍及世界各地。 
　　機械化制糖業(yè)的發(fā)展 　甜菜糖的發(fā)源和生產主要是在歐洲，而19世紀又是歐洲資本主義發(fā)展的時代，先進的工業(yè)和發(fā)達的科學技術，給制糖業(yè)實行機械化提供了很多有利條件?，F(xiàn)代機械化制糖的工藝和設備大多始于歐洲的甜菜制糖業(yè)。19世紀初至19世紀60年代的這段時間，是機械化制糖工業(yè)的主要形成時期，許多制糖新工藝新設備不斷涌現(xiàn)。甜菜制糖業(yè)在這段時間里，完成了滲出提汁、糖汁加灰二次碳酸飽充清凈、多效蒸發(fā)、真空煮糖結晶和離心分蜜成糖等基本技術。 
　　19世紀初期，良好的吸附劑骨炭已應用于甜菜糖汁的脫色，并取得了較好效果。1821年，M.de東巴勒將甜菜塊根切成薄片，以熱水浸漬提取糖分，改變了早期用壓榨甜菜取汁的做法,成為滲出法的先導。到1830年,東巴勒發(fā)明滲出法。但由于未找到理想的澄清方法，取得的糖汁不易澄清。1840年，庫爾曼發(fā)明二氧化碳飽充法，在澄清糖汁方面取得突破性的進展。1843年多效蒸發(fā)罐的發(fā)明使糖汁得以蒸濃。同時，采用高效能的離心分蜜工藝使糖膏中糖晶粒和糖蜜完全分離，得到的不再是帶蜜的糖，而是干凈的砂糖。1849年，盧梭發(fā)明了碳酸法制糖工藝。1849年，應用二氧化硫漂白糖汁取代成本較高的骨炭，糖汁的清凈技術進一步提高。1859年，佩里耶和波塞茨將碳酸法改良為雙碳酸法，澄清效果顯著提高，但糖汁的沉淀顆粒仍不易除去。1864年，德耐克發(fā)明過濾機使糖汁沉淀顆粒得以分離。同年，奧地利人J.羅伯特制成間歇式滲出罐組，它與雙碳酸法清凈工藝相配合后被普遍采用。20世紀發(fā)展了連續(xù)滲出器，逐漸取代了羅伯特滲出罐。至此，較完善的碳酸法制糖工藝基本形成，成為現(xiàn)代制糖技術的先導。 
　　由于甜菜制糖大部分工藝也適用于甘蔗制糖，因而很快被甘蔗制糖業(yè)所采用，但甘蔗制糖和甜菜制糖在澄清工藝上有較大的不同。在取汁方面，甘蔗糖廠仍基本上采用壓榨取汁方式。18世紀末甘蔗制糖已采用了三輥壓榨機。 
　　19世紀初期,真空結晶(煮糖)罐制造成功。中期,已開始用蒸汽機帶動壓榨機，并開始采用離心分蜜機。此后，隨著制糖工藝漸趨成熟和適合于工業(yè)化生產的設備不斷出現(xiàn)，制糖業(yè)遂進入大規(guī)模工業(yè)化生產階段。 
　　中國機械化制糖 　19世紀末至20世紀初，是中國機械化制糖的醞釀、探索時期。20世紀30年代，中國興起機械化制糖熱潮，但未形成機械化制糖工業(yè)體系，制糖業(yè)基本上還處于手工業(yè)階段。1949年后，不斷發(fā)展成為完整的現(xiàn)代制糖工業(yè)體系。 
　　1878年,英商怡和洋行在香港設中華精糖公司,機器購自英國，以土糖為原料生產精煉糖，每日能處理4000擔土糖。1880年，怡和洋行又在廣東汕頭角石開設分廠。此外，英國商人在香港的太古洋行也創(chuàng)辦太古煉糖公司。繼英國之后，美國、日本等商人也來中國建立機械制糖廠，制糖工藝、技術、設備均從外國引入。由于社會動蕩、經營管理不善等原因，這些糖廠未能長久生存下去。 
　　1905年，中國東北開始種植糖用甜菜。1908年建成一座日加工甜菜350噸的甜菜制糖廠（阿城糖廠）。 
　　1915年又建成一座日加工甜菜 350噸的甜菜制糖廠（呼蘭糖廠）。 
　　1916年，日本人在中國東北成立“南滿洲制糖株式會社”,并在沈陽郊區(qū)建立一座日加工500噸甜菜的奉天糖廠,1917年投產。1922年又在鐵嶺建成鐵嶺糖廠,這兩座糖廠都于1926年停產。 
　　1920年,北京溥益公司在山東濟南興建溥益糖廠,于1921年投產，1929年停產。 
　　20世紀30年代以前，不論是甜菜制糖廠，或是甘蔗制糖廠，或是精煉糖廠；不論是外資興辦，或是民族資本創(chuàng)辦的糖廠，都沒有成功，中國的機械化制糖業(yè)未能形成，仍然處于手工業(yè)制糖階段。牛拉石轆壓取甘蔗的古老制糖法依然盛行，土糖寮、土糖房、小作坊式的制糖遍布城鄉(xiāng)民間。糖的產量及質量都不及先進國家。尚需大量進口食糖。1929年，食糖進口量達最高峰(7.4億千克)，價值銀一萬萬兩，居全國進口貨物的第二位。 
　　30年代開始，中國限制洋糖任意進口，保護國內糖業(yè)的發(fā)展。1929～1933年，資本主義世界爆發(fā)嚴重經濟危機，許多公司、商人急于推銷滯銷的貨物和積壓設備。中國成為他們資本輸出的一大市場。例如，美國的檀香山鐵工廠，捷克斯可達工廠，即在此時來到廣東，推銷他們積壓的制糖設備。廣東省的軍閥企圖通過創(chuàng)辦糖業(yè)，充實自己經濟實力，鞏固和擴大自己的政治地位，極力支持、興辦機械化制糖業(yè)。廣東制糖歷史悠久，制糖原料（甘蔗）豐富，客觀上也利于制糖業(yè)的發(fā)展。1933年8月至1936年1月，在檀香山鐵工廠、捷克斯可達廠兩家廠商的承包下，在廣東建成了市頭、順德、東莞、新造、惠陽、揭陽等 6座機械化制糖廠。其設計的總生產能力為每天壓榨甘蔗7000噸,每天產白糖700噸。機器設備全部由外國進口，工藝技術、設備規(guī)模都是空前的。廣東遂成為全國機械化制糖業(yè)的重要基地。 
　　廣東興辦機械化制糖業(yè)的熱潮，也波及可以用甘蔗制糖的其他省份，繼之紛紛建立機械化糖廠。但由于時局動亂，工業(yè)基礎薄弱，這些新式的機械化制糖廠，未能得到發(fā)展和繁榮，不少糖廠被迫關閉、停業(yè)。 
　　20世紀以來，臺灣省機械化制糖業(yè)發(fā)展較快。最早的機器制糖廠建立于1901年，至1945年，全省已有42家機械化制糖廠。1934～1943年間,臺灣糖業(yè)發(fā)展迅速,糖產量劇增，并有大量出口。1938～1939年制糖期，機制糖產量達到137萬噸。 
　　1949年后，中國大陸的制糖業(yè)不斷得到發(fā)展。甘蔗制糖業(yè)主要分布在廣東、廣西、云南、福建、海南、四川等地。甜菜制糖業(yè)集中在黑龍江、內蒙古、吉林、新疆等地。甘蔗糖與甜菜糖的產量之比約4:1。發(fā)展到 80年代，中國已成為世界上制糖大國之一。 

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