白糖中的有色物质

白糖中的有色物质

白糖的色值和外观白度是白糖质量指标中最重要的项目，技术上的难度也较大。按我国国

家标准（gb317-1998），精制糖的色值不超过 30iu ，优级白砂糖不超过 80iu ，—级白砂糖不超过

170iu 。多年以来，国内外制糖工作者为生产更洁白的白糖，进行了非常大量的研究工作，并在

生产上采取了很多措施。为了更好地解决这个问题，

需要了解白糖为什么会有色， 以及有色物的

成分、性质和除去的方法。 1、白糖显色的机理

纯粹的蔗糖是无色的洁白的晶体。各种糖产品带色是由于它们含有蔗糖以外的成分。

物质显现某种色泽是由于它吸收了某些波长的光波。不吸收光波的物质是无色或白色的。

光波是一定波长范围内的电磁波。人眼可见的光线的波长的范围为 400〜800 nmo 在此范围

以外，波长200〜400nm 的为紫外线，波长800〜25000nm 的为红外线，以及波长更小或更大的其

它电磁波，人眼都看不见。

各种有色的物质，由于它的分子结构的特点，对某一波 长或某

几种波长的电磁波有比较强的吸收。

吸收400〜435nm 波长的物质显黄绿色，吸收 435〜480nm 波长的显黄色，吸

收480〜500nm 波长的显橙色至红色，

吸收500〜560nm 波长 的显紫红色。吸收更高波长的显紫色、蓝色、青色和青绿色。

所有的白糖，不论是质量很好的或质量较差甚至变色

的，它们都主要吸收短波光线， 对高波长段光线的吸收较小; 波长越大，光密度越低。下表是广东一个亚硫酸法糖厂生产的两种白糖的吸光性质，

其中第一种 的糖浆经过常规的二次硫熏， 第二种的糖浆经磷浮法清净。

后者的白糖比前者洁白，它对整个波 波长nm

420 460 500 540 560 580 620 白糖1

0.082 0.044 0.030 0.028 0.025 0.022 0.022 白糖2

0.078 0.040 0.029 0.024 0.023 0.020 0.018 另一方面，各种糖品（包括成品和半制品）对紫外线的吸收都远大于对可见光的吸收。绝大

多数糖品在可见光和波长大于 300nm 的紫外线范围内的吸收光谱都是一条连续的逐渐下降 （先急

速下降然后缓慢下降）的曲线。一种典型的白糖的分光吸收曲线如下图。 它对紫外线的吸收很强，

260

350 450 550 650 涙匠run

对可见光的吸收很弱。

许多实测资料都说明，白糖、原糖和赤砂糖，以及各种蔗汁和糖浆，还有焦糖和还原糖分解物等有色物质，对

可见光的吸收光谱都是连续地逐渐下降的曲线，没有吸收峰。它们更多地吸收紫外线：对300nm以下的吸收很强，在波长300nm以上直至可见光的吸收，实际上是前者向高

波长方向延伸的下降段。纯粹的蔗糖的这个延伸段下降得很陡，到可见光区域，吸收就极少，故颜色很白。但各种不纯糖液中的杂质使这个延伸段升高和延长，在可见光区域也有相当的吸收，故色泽较深。各种糖品对可见光的吸收，都是对短波光线较强，对中波长光线略有吸收，故它们主要显黄色、橙色或带红色；如果对高波长光线的吸收也较强，则带褐色以至灰黑色。

通常，糖品对短波长光线的吸收远大于对中波长光线，如420nm的光密度一般为 560nm的

三倍多。虽然如此，由于人眼对短波光的敏感度低，多数糖品的黄色并不深。而如果它吸收 560nm 光波的光密度稍大一些，即使只是对420nm的光密度的1/3左右，也会显现明显的红色。又如果

对600nm以上波长的光线也有稍大的吸收，它就带灰褐色。

白糖的色值分析，国际机构icumsa（糖品分析统一方法国际委员会）规定使用420nm的波长

进行测定。因为白糖较强地吸收该波长的可见光，测定时仪器的读数较大，分析误差较小。对于高纯度的白糖如精制糖，这一测定值的高低能够较好地反映出糖的外观色泽的深浅。但对于纯度

不很高的白糖，它对其它波长的光线也有相当的吸收，虽然其绝对值比较低，也会使白糖带不同的外观色泽，如“带黄”、“带红”、“带青”、“带灰”等。通常，如果白糖对中波长的吸收稍强，就会带红色，如果对高波长的光线也有稍强的吸收，就会带灰色。测定糖品样本对不同波长入单色光的光密度 d入，算岀比值（d入/d 420），就可以看岀问题。此外，含还原糖较多的白糖，外观会较白，这可能是由于还原糖和蔗糖的折光率不同所致。

用不同的原料（甘蔗或原糖）、以及用不同的生产方法（亚硫酸法、碳酸法和磷浮法）制岀的白糖，其色素的成份会有些不同，使外观的观感有差异。有些白糖的分析色值不高，但外观颜色较深，带暗红色；有些白糖的分析色值稍高，但外观颜色不差，带青白色。例如，榨蔗生产的白糖的外观一般较白，而炼糖加工生产的白糖，如以同一分析色值对比，外观会带暗红色。榨蔗生产的白糖，色值 130iu 左右还比较白，但在炼糖生产的这个色值的白糖，会显得相当难看。

事实上，对于不很洁白的白糖，人眼感觉的色泽深浅主要还是决定于糖对中波长光线的吸收，

而不是对分析白糖色值所用的420nm光线。这是分析色值与感观色泽深浅有时不一致的原因。在

原料不同或生产方法不同时，这种差异较为明显。

糖厂的中间制品的色值，icumsa规定用560nm波长测定。由于人眼对中波长光线最敏感，用这一波长测岀的数

值的高低，和人眼感觉的颜色深浅比较一致。

关于成品糖和中间制品的色值分析，历史上在国内外都曾用过不同的方法和不同的波长,

至今仍未完全统一。因此，对有关的色值数据必须留意其测定的方法和波长，必要时加以注明，

如 iu（420nm）或 iu 420， iu（560nm）或 iu 560 等。

国内糖品分析过去使用的单位为司丹默（stammer，简写为ost），以后白糖分析转用国际单

位iu。初时曾根据一些白糖样本用两种方法的分析结果，推算岀lost近似地相当于80〜90iu。

必须说明，这两种分析方法的前提条件是不同的（是否用微孔膜过滤和是否调 ph至中性），故这

种“换算”是很粗的，而且完全不能使用在其他的场合。

糖品中有色物的主要成分是有机物，因此需要对有机物显色的机理有所了解。

有机物的吸光性质决定于它的化学结构。有机化合物如果分子中不含双键，其吸收光谱都在

150nm以下，即在远紫外区。当有机物分子含有各种有双键的基团，如醛基、酮基、氨基等，以及不饱和的＞C=C＜双键及苯环时，吸收峰的波长增大，而且吸收的强度也大幅度升高，从而使这些有机物对光波的吸收向可见光的方向延伸和增大，变成由浅色到深色一由浅黄色、红色、褐

色、蓝绿色以至黑色的物质。如果这些有机物离解成为带电的离子及和铁离子结合，其色泽就更

深。

同类有机物吸收光线有一共通规律，即随分子中含双键数量的增加即不饱和度的提高和共轭程度的增加，以及分子量的增大，吸收光波的波长迅速增大，吸收强度显著升高。

糖品中的有色物，分别测定它对紫外线（例如280nm波长）和可见光（例如420nm波长）的吸

收的光密度，算岀两者的比例，可以在一定程度上反映岀它的分子量。也可以分别测定它对两种

波长光波（例如455和520nm）的吸收，两者的比例亦可反映岀有色物的相对分子量。英国tate &

lyle公司的研究所就用这种表示方法。

在制糖生产过程中，原来无色或浅色的酚类物质被氧化缩合成高分子物质，糖类分解、焦化时伴随的脱水缩合反应生成多种含双键的大分子物质，特别是与氨基酸反应生成各种含氨基的

化合物等，都使糖品的吸光波长增大，由无色或淡黄色转变为深黄色至红褐色。如果蔗糖焦化和

还原糖分解（及与氨基酸反应）作用很强烈，产物的吸光波长向更高延伸，呈现褐色、灰色以至黑

色。它们吸收长波光的相对比例都比浅色有机物大很多。＜