白砂糖中二氧化硫与色值变化相互关系

关注的课题。文章重点介绍白砂糖中二氧化硫与有色物质的相互作用对色值的影响。
【关 键 词】 二氧化硫； 白砂糖； 色值
【中 图 分 类 号】 ＴＳ２４７ 【文 献 标 识 码】 Ａ
【文 章 编 号】 １００３－ ２６７３（２００８）０６－ １４－ ０２
１ 前言
我国南方甘蔗制糖主要采用亚硫酸法工艺生产白砂糖， 在 生产过程中大量使用二氧化硫为澄清剂和脱色剂。随着 ＧＢ３１７－ ２００６《白砂糖》国家标准 的 实 施 ， 白 砂 糖 的 色 值 和 二 氧 化硫的质量要求进一步降低； 而且众多饮料生产企业对白砂糖 的色值的要求也越来越高， 部分糖厂通过提高硫熏强度的方式 获取低色值产品。清汁和糖浆中不可避免含有的二氧化硫， 在 结晶过程中包夹入白砂糖晶体内， 造成白砂糖成品中二氧化硫 的残留。作为制糖工业必不可少的加工助剂， 二氧化硫良好的 使 用 性 能 和 残 留 的 控 制 成 为 制 糖 行 业 的 永 恒 矛 盾 。如 何 控 制 二 氧化硫合理使用成为甘蔗糖业质量控制的关键所在。
从表 １ 可以看出， 白砂糖储存 ６ 个月以后色值有不同程度 的升高， 升幅最 大 的 达 到 ６１．７％， 最 小 升 幅 仅 为 ２２．５％， 平 均 升 幅为 ３９．４％， ６．６％／ 月左右， 测定结果与戚荣的测定结果基本一
【作 者 简 介】周曼， 工程师， 在广西产品质量监督检验院从事质量管理工作。
白砂糖中还原糖和微量氨基酸发生的一系列很复杂的化 学反应称为 ｍａｉｌｌａｒｄ 反应（ 或称褐 变 反 应） ， ｍａｉｌｌａｒｄ 反 应 生 成 大 分 子 量 颜 色 极 深 的 类 黑 色 素 且 这 个 反 应 是 不 可 逆 反 应 ［３］。 空 气中的氧对白砂糖中 ｍａｉｌｌａｒｄ 反应有非常明显的促进作用， 而 亚硫酸盐起到延缓作用， 阻止色值升高。使用硫磺熏蒸防止食 物变色也是依据这一原理。
４ 结论
利用膨化技术， 以白果种仁为主要原料， 研究白果膨化的 工艺条件， 开发具有营养和保健的白果糊膨化食品。通过试验 得出以下结论：
根据试验对比及成本等综合考虑， 工艺过程中使用膨化的 大米粉 １６％ 作粘稠剂， 冲泡后浓稠均匀， 口感细腻。
白果含有较高的经济价值， 加工成方便食品口感效果粗 糙 ； 经 过 挤 压 膨 化 处 理 后 产 品 颗 粒 微 小 、均 匀 ， 风 味 突 出 醇 厚 。 白果糊加工工艺技术稳定， 成本较低， 可以进一步推广产业化 生产， 有较好的市场前景。
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稠剂使用。 ３．２ 白果糊膨化食品的质量标准
以白果膨化粉为主要原料， 添加膨化大米粉增加粘稠度， 再 配 以 白 糖 、风 味 物 质 、盐 等 辅 助 原 料 配 置 成 白 果 糊 膨 化 食 品 。 主要原料配比为： 白果膨化粉 ３５％ ， 膨化大米粉 １６％ ， 白糖 １５％ ， 麦芽糊精 ８％ ， 乙基麦芽酚等风味物质 ５％ ， 盐少许。产品 的质量指标如下：
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（ １ ） 感观指标 色泽： 乳黄色， 有光泽、均匀； 滋味： 具有银杏的独特香味； 颗粒度： 颗粒均匀细腻， 冲调性好， 搅拌起糊均匀无结块。 （ ２ ） 理化指标 蛋白质≥１５％ ； 总糖≥１５％ ； 水分≤７％ ； （ ３ ） 微生物指标 细 菌 总 数（个 ／ 克） ≤１０００； 大 肠 菌 群（个 １００／ 克） ≤３０； 致 病菌不得检出。
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致［５］。在所有样品中， 色值越低， 二氧化硫含量越低， 色值上升幅 度就越小。在碳酸法白砂糖中， 由于二氧化硫含量普遍比较低， 色值越高， 色值的上升幅度越高， 甚至大于同色值水平的亚硫 酸 法 白 砂 糖 。 二 氧 化 硫 含 量 在 ７－ １７ｍｇ／ｋｇ 之 间 ， 色 值 在 １００－ １４０ＩＵ 之间， 两种白砂糖色值升高 的 增 色 率 在 ３５％左 右 ， 低于平均色值上升幅度。由此我们可以初步判定， 适量存在的 二氧化硫对于色值的变化起到一定的稳定作用， 比较理想的二 氧化硫的含量可能在 １０－ １５ｍｇ／ｋｇ 左右， 具体的 数 值 有 待 进 一 步研究。在试验期间， 白砂糖的二氧化硫的含量基本稳定， 呈现 略微下降的趋势， 间接证明我们的论断。
２ 二氧化硫的来源
在制糖过程中将硫磺焚烧获得二氧化硫， 将二氧化硫对蔗 汁硫熏或糖浆硫熏。在澄清阶段， 对蔗汁硫熏加入的二氧化硫 绝大部分在澄清过程中与氢氧化钙反应形生成亚硫酸钙沉淀 被过滤， 而溶解在清汁中二氧化硫在蒸发浓缩过程中少部分随 着蒸汽挥发排走，大部分是留在糖浆中。如果对浓缩得到的糖 浆进行二次硫熏， 糖浆中的二氧化硫量将不同程度增加。形成 亚硫酸钙沉淀或溶解性的亚硫酸氢钙， 以及亚硫酸和有机物的 化合物， 留在糖浆中。在煮糖结晶时，白糖晶体生长时将少量母 液包裹在晶体内， 亚硫酸钙沉淀物微粒混杂在晶体表面， 这是 白 糖 二 氧 化 硫 残 留 的 根 本 来 源 ［１］。
值升高的趋势起到良好的延缓作用。
４ 白砂糖中二氧化硫对色值变化的影响
白砂糖中的二氧化硫是以亚硫酸盐的形式存在， 要是亚硫 酸 钙 ， 还 有 部 分 是 亚 硫 酸 与 含 双 键 的 有 机 物（ 主 要 是 酚 类 物 质 和拟黑色素） 发生加成反应生成的无色磺酸盐。加成反应是一 个可逆的反应过程， 在亚硫酸浓度比较高的情况下， 有色物质 被还原为无色物质， 经过澄清沉淀及制炼， 白砂糖中的亚硫酸 盐的含量大幅度降低， 被还原的无色物质通过可逆反应重新生 成原来的有色物质， 引起白砂糖色值的升高。
表 １ 不同二氧化硫含量白砂糖色值变化测定表
５ 结束语
在目前情况下， 亚硫酸法工艺生产白砂糖仍是不可替代的 生产工艺， 在工艺过程中合理使用二氧化硫进行澄清和硫漂， 提高澄清处理效果， 降低成品白砂糖的色值， 同时将二氧化硫 残留控制在合理范围之内， 对于提高产品质量， 有效延长产品 的 保 质 期 有 良 好 的 促 进 作 用 。二 氧 化 硫 对 于 白 砂 糖 保 存 和 使 用 安全有其两面性 ， ＧＢ３１７－ ２００６《白 砂 糖》将 一 级 白 砂 糖 的 含 量 也 暂 时 定 为≤３ ０ ｍｇ／ｋ ｇ。 由 于 二 氧 化 硫 含 量 对 于 食 品 安 全 和 在 饮料中的使用特性有着决定性的影响， 降低二氧化硫是今后食 品 工 业 发 展 大 势 所 趋 。有 效 降 低 产 品 色 值 和 二 氧 化 硫 将 成 为 我 国制糖工业今后一段时期内面对的课题。
３ 二氧化硫的作用
二氧化硫加入到蔗汁或糖浆后， 首先形成亚硫酸， 亚硫酸 具有一定的降粘作用和清净作用； 除去部分非糖物质和色素， 具有漂白糖浆的作用并可减少生产过程和白砂糖储存时新色 素的生成， 也有利于白砂糖产品色值指标的稳定［２］。二氧化硫能 与和糖汁中酚类物及拟黑色素中的双键产生加成反应， 通过反 应使蔗汁和糖浆中的这类有色有机物部分褪色， 达到漂白的目 的。二氧化硫具有强还原性， 能有效地阻止糖中所含有的酚类 物质被氧化生成颜色很深的醌类物质； 白糖中的铁最初以二价 铁离子存在， 二价铁离子化合物颜色基本无色， 二氧化硫具有 强还原性抑制二价铁离子化合物氧化成深颜色的三价铁离子 化合物。因此， 白糖中二氧化硫的存在对于白糖存放过程中色
２００８ 年 ６ 月 第 ６ 期（ 总第 １１５ 期）
广西轻工业
ＧＵＡＮＧＸＩ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨＴ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
食品与生物
白砂糖中二氧化硫与色值变化相互关系
周曼
（ 广西产品质量监督检验院， 广西 南宁 ５３００２２）
【摘 要】 亚硫酸法工艺在我国制糖业中占据了主导地位， 白砂糖中二氧化硫对白砂糖品质的影响一直是我国制糖业高度
白砂糖在储存过程中色值会不断升高， 颜色加深， 发黄， 俗 称“返黄”， 这是不可避免的现象。在所有影响因素中， 除了温度 这一最重要的外在因素之外， 白砂糖本身含有的酚类、铁、氨基 氮是关键因素。
我们选择不同色值和二氧化硫含量的白砂糖样品进行储 存增色与二氧化硫含量关系试验， 其中， 亚硫酸法白砂糖样品 ４ 个， 碳法白砂糖样品 ４ 个， 将样品装入塑料食品袋内放置在 留样室内， 每两个月测定一次。

参考文献 ［１］ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｓｕｇａｒ－ ｈｕｏ．ｃｏｍ／ ｑｕｅｓｔ／ ９．ｈｔｍ． ［２］庞秋霞．浅谈糖浆二次硫熏［Ｊ］．甘蔗糖业，２００２（６）：３１－ ３２． ［３］陈 其 斌， 周 重 吉． 甘 蔗 制 糖 手 册［Ｍ］． 广 州：华 南 理 工 大 学 出 版 社，１ ９ ９ ２． ［４］ 冯惠玲． 对取消二次硫 熏 引 发 问 题 的 探 讨 ［Ｊ］． 广 西 蔗 糖，２００２，（２６）： ２０－ ２１． ［５］戚 荣 ， 梁 达 奉 等 ． 我 国 白 砂 糖 保 质 期 的 探 讨 ［Ｊ］． 甘 蔗 糖 业 ，２００４（３）： ４３－ ４６．
参考文献 ［１］李明新．我国银杏产销态势与 发 展 策 略［Ｊ］．林 业 科 技 开 发，２０００，１４（１）： １３－ １４． ［２］黄 文 ， 谢 笔 钧 等 ． 白 果 的 研 究 和 开 发 利 用 ［Ｊ］． 湖 北 林 业 科 技 ，２００２，３： ４１－ ４５． ［３］段蕊．银杏制品的发展现状［Ｊ］． 食品与发酵工业，２００２，（８）：５７－ ６１． ［４］ 于化泓， 冯启利等． 营养型膨化食品的研制 ［Ｊ］ 江西食品，１９９８，（２）： ２９－ ３１． ［５］王 薇．我 国 膨 化 食 品 行 业 发 展 的 现 状 及 建 议［Ｒ ］． 中 国 食 品 质 量 报 ， ２００５（， １２３２） ：一版． ［６］杨 正 兴 ， 吕 桂 善 等 ． 白 果 低 糖 营 养 饮 料 的 加 工 研 究 ［Ｊ］． 广 西 农 学 报 ， ２００２（ 增刊） ：１９５－ ２０１． ［７］王 琴． 白 果 糊 的 加 工 工 艺［Ｊ］． 中 国 农 村 科 技，２ ０ ０ ４，（８）：４ １． ［８］李 晓 莉 ， 胡 敏 等 ． 白 果 及 澄 清 型 白 果 饮 料 中 营 养 成 分 及 有 毒 成 分 分 析 ［Ｊ］．湖北农业科学，１９９７，５：５９－ ６１．
白砂糖中的铁含量在 １ｍｇ／ｋｇ 左右。传统的白砂糖生产工 艺使用大量的铁制容器设备， 在硫薰过程中特别是二次硫熏 中 ， 硫 熏 强 度 过 大 ， ｐＨ 值 达 到 ５．５ 左 右 ， 设 备 在 酸 性 物 料 的 作 用下， 铁溶解的速度加快， 成品白砂糖中的铁含量增高［１］。当白 砂糖的含铁量超过 ３ｍｇ／ｋｇ，两三月后色值的增加超过 １００％ ［４］。 白砂糖中的二价铁化合物基本是无色的， 但这类铁化合物不稳 定， 极易氧化生成深颜色的三价铁化合物。亚硫酸盐的强还原 性可以延缓二价铁化合物的氧化进程， 但对于铁含量比较高的 样品来说， 延缓作用不甚明显。