制糖技术史

　　史前时期，人类就已知道从鲜果、蜂蜜、植物中摄取甜味食物。后发展为从谷物中制取饴糖，继而发展为从甘蔗甜菜中制糖等。制糖历史大致经历了早期制糖、手工业制糖和机械化制糖3个阶段。 
　　早期制糖阶段 　中国是世界上最早制糖的国家之一。早期制得的糖主要有饴糖、蔗糖，而饴糖占有更重要的地位。 
　　制饴 　将谷物用来酿酒造糖是人类的一大进步。中国西周的《诗经·大雅》中有“周原膴膴，堇荼如饴”的诗句，意思是周的土地十分肥美，连堇菜和苦苣也象饴糖一样甜。说明远在西周时就已有饴糖。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。饴糖属淀粉糖，故也可以说，淀粉糖的历史最为悠久。 
　　饴糖是一种以米（淀粉）和以麦芽经过糖化熬煮而成的糖，呈粘稠状，俗称麦芽糖。自西周创制以来，民间流传普遍，广泛食用。西周至汉代的史书中都有饴糖食用、制作的记载。其中，北魏贾思勰所著的《齐民要术》（第89篇“饧”）记述最为详尽。书中对饴糖制作的方法、步骤、要点等都作了叙述，为后人长期沿用。时至今日，这类淀粉糖的甜味剂仍有生产，也有较好的市场，在制糖业中仍有一定地位。但通常所说的制糖是指以甘蔗、甜菜为原料制糖。 
　　甘蔗制糖 　甘蔗制糖最早见于记载的是公元前 300年的印度的《吠陀经》和中国的《楚辞》。这两个国家是世界上最早的植蔗国，也是两大甘蔗制糖发源地。在世界早期制糖史上，中国和印度占有重要地位。 
　　在中国，最早记载甘蔗种植的是东周时代。公元前4世纪的战国时期,已有对甘蔗初步加工的记载。屈原的《楚辞·招魂》中有这样的诗句：“胹鳖炮羔，有柘浆些”。这里的“柘”即是蔗，“柘浆”是从甘蔗中取得的汁。说明战国时代，楚国已能对甘蔗进行原始加工。 
　　西晋陈寿所著的《三国志·吴书·孙亮传》中，有"亮使黄门以银椀并盖,就中藏吏取交州所献甘蔗饧……"的记述。交州在现今的广东、广西一带，与上述的楚国同是中国的南方，是甘蔗制糖最早的地区。甘蔗饧是一种液体糖，呈粘稠状，是将甘蔗汁浓缩加工至较高浓度（粘稠），便于储存食用。这里的加工技术已经提高了一大步。 
　　东汉张衡著的《七辨》中，有“沙饴石蜜”之句。这里“沙饴”二字，是指制得的糖有微小的晶体，可看作是砂糖的雏形。 
　　6世纪时陶弘景著的《名医别录》中写到:“蔗出江东为胜,卢陵也有好者,广州一种数年生,皆大如竹,长丈余，取汁为沙糖，甚益人。”这里描述的种蔗区域更加广阔了，种蔗的技术也已提高，且已经制出砂糖。这种砂糖是将蔗汁浓缩至自然起晶，成为带蜜的糖。比先前的甘蔗饧的加工技术又提高一步。 
　　手工业制糖阶段 　自战国时代开始从甘蔗中取得蔗浆以后,种植甘蔗日益兴盛,甘蔗制糖技术逐步提高，经近千年的发展，至唐宋年间，已形成了颇具规模的作坊式制糖业。 
　　公元647年,唐太宗派人去印度学习熬糖法。欧阳修、宋祁撰的《新唐书》中有这样的记载：“……贞观二十一年，始遣使自通天子，献波罗树，树类白杨。太宗遣使取熬糖法，即诏扬州诸蔗，柞沈如其剂，色味愈西域远甚。”说明在中、印频繁的文化、科技交流中，其中也有制糖技术的经验交流。 
　　从唐宋开始形成的手工业制糖以来，制糖技术逐步得到发展，一些新的技术、新的工艺相继出现，土法制取的白糖、冰糖等新品种也相继出现，同时也产生了一些制糖的理论著作。 
　　公元674年,中国发明用滴漏法制取土白糖。该法用一套漏斗形的陶器，配以瓦缸和其他小设施，将蔗汁熬至相当浓度后倒入瓦溜（漏斗形陶器）中，从上淋入黄泥浆，借助黄泥浆的吸附脱色制取土白糖。白糖的出现，标志着制糖技术达到了一个新的高度。这种土法制糖在中国沿用了千余年。 
　　唐大历年间(766～779)，四川遂宁一带出现用甘蔗制取冰糖。冰糖的制作，为制糖业增添了独特的产品。 
　　唐宋制糖手工业昌盛，所产之糖的品种和质量都达到相当高的水平。糖产品不仅销售国内各地，还远销波斯、罗马等地，促进了国际间的贸易往来。广泛兴起的制糖手工业,扩展至全国的很多区域,如现今的广东、广西、福建、四川等地。宋、元期间，大量的闽、粤移民至台湾，同时也带去了种蔗制糖技术。由于台湾气候适宜于种植甘蔗，制糖业很快得到发展，并成为中国主要制糖基地之一。 
　　8世纪中叶,中国制糖技术传到日本。13世纪左右，传入爪哇，成为该岛糖业的起源。15～16世纪，中国的侨民也在菲律宾、夏威夷等地传播制糖法。 
　　当中国的甘蔗制糖技术向外传播的时候，世界上的另一个甘蔗制糖发源地印度，也不断向各国传播甘蔗制糖技术。7世纪,阿拉伯人把印度的甘蔗种植技术传入西班牙、意大利。自此，地中海沿岸开始有甘蔗种植，随后甘蔗的种植技术又传入北美洲的一些国家。15世纪末，哥伦布将甘蔗制糖技术传至西印度群岛，很快又传至古巴、波多黎各。15世纪20～30年代，甘蔗制糖技术先后传到墨西哥、巴西、秘鲁等，不久，甘蔗制糖业在南北美洲都发展起来。 
　　在长期的制糖实践中，很多制糖方法逐步被总结出来。 北宋王灼于 1130年间撰写出中国第一部制糖专著──《糖霜谱》。全书共分7篇，内容丰富,分别记述了中国制糖发展的历史、甘蔗的种植方法、制糖的设备（包括压榨及煮炼设备）、工艺过程、糖霜性味、用途、糖业经济等。1637年初刊的明代宋应星所著《天工开物》卷六（《甘嗜》）中,记述了种蔗、制糖的各种方法,比《糖霜谱》一书更系统、更详尽。这些方法，在中国民间一直沿用到20世纪。书中记述的采用牛拉石辘（或木辘）多次压榨取汁的方法(压榨法)，与现代的甘蔗多重压榨原理相似。在蔗汁澄清方面，书中首次总结了石灰法澄清工艺，其原理在现代的制糖业中仍有沿用。“甘嗜”中总结的具有系统性的压榨取汁、石灰法澄清、浓缩煮糖等手工业制糖工艺，成为现代机械化制糖的工艺基础。 
　　机械化制糖阶段 　18世纪末至19世纪初，甜菜制糖的成功极大地推动了制糖业的发展，直接导致了制糖业的机械化。 
　　甜菜制糖业的兴起 　长期以来，用来制糖的主要原料是甘蔗，而甘蔗只能生长于热带、亚热带地区，寒冷地区则不能种蔗制糖。18世纪末期，一种新的制糖原料──甜菜终于被发现，给制糖业的发展带来重大突破。 
　　1747年，德国化学家A.马格拉夫发现甜菜块根中含有蔗糖，但未受到重视。1786年，马格拉夫的学生F.K.阿哈尔德在柏林近郊试种甜菜成功，实现了从甜菜中提取蔗糖并开始进行甜菜的选择和育种工作。1799年阿哈尔德发表论文，宣告可以用甜菜制糖。1802年，阿哈尔德在东欧西里西亚附近的库内恩建立了世界上第一座甜菜糖厂。同年，俄国也建成一座甜菜糖厂。1811年，法国又建成一座甜菜糖厂。此后，欧洲各国相继建厂，甜菜制糖业很快兴起。1810年，俄国的甜菜糖厂已达10座。1824年，乌克兰开始建立甜菜糖厂,此后15～20年间,已发展到67座，乌克兰遂成为俄国的主要产糖区。 
　　甜菜制糖业在欧洲的迅速崛起和发展，有着重要的政治、经济原因。19世纪初，拿破仑对不列颠岛实行封锁，英国则从海上对欧洲大陆实行经济封锁，欧洲海上运输因之受阻，一些急需物资和食品如甘蔗糖等无法从海上运往欧洲大陆，这种情形客观上促使了欧洲甜菜制糖业的迅速发展。不久,甜菜制糖技术便越过大西洋,传播到美洲，继而传播到亚洲，遍及世界各地。 
　　机械化制糖业的发展 　甜菜糖的发源和生产主要是在欧洲，而19世纪又是欧洲资本主义发展的时代，先进的工业和发达的科学技术，给制糖业实行机械化提供了很多有利条件。现代机械化制糖的工艺和设备大多始于欧洲的甜菜制糖业。19世纪初至19世纪60年代的这段时间，是机械化制糖工业的主要形成时期，许多制糖新工艺新设备不断涌现。甜菜制糖业在这段时间里，完成了渗出提汁、糖汁加灰二次碳酸饱充清净、多效蒸发、真空煮糖结晶和离心分蜜成糖等基本技术。 
　　19世纪初期，良好的吸附剂骨炭已应用于甜菜糖汁的脱色，并取得了较好效果。1821年，M.de东巴勒将甜菜块根切成薄片，以热水浸渍提取糖分，改变了早期用压榨甜菜取汁的做法,成为渗出法的先导。到1830年,东巴勒发明渗出法。但由于未找到理想的澄清方法，取得的糖汁不易澄清。1840年，库尔曼发明二氧化碳饱充法，在澄清糖汁方面取得突破性的进展。1843年多效蒸发罐的发明使糖汁得以蒸浓。同时，采用高效能的离心分蜜工艺使糖膏中糖晶粒和糖蜜完全分离，得到的不再是带蜜的糖，而是干净的砂糖。1849年，卢梭发明了碳酸法制糖工艺。1849年，应用二氧化硫漂白糖汁取代成本较高的骨炭，糖汁的清净技术进一步提高。1859年，佩里耶和波塞茨将碳酸法改良为双碳酸法，澄清效果显著提高，但糖汁的沉淀颗粒仍不易除去。1864年，德耐克发明过滤机使糖汁沉淀颗粒得以分离。同年，奥地利人J.罗伯特制成间歇式渗出罐组，它与双碳酸法清净工艺相配合后被普遍采用。20世纪发展了连续渗出器，逐渐取代了罗伯特渗出罐。至此，较完善的碳酸法制糖工艺基本形成，成为现代制糖技术的先导。 
　　由于甜菜制糖大部分工艺也适用于甘蔗制糖，因而很快被甘蔗制糖业所采用，但甘蔗制糖和甜菜制糖在澄清工艺上有较大的不同。在取汁方面，甘蔗糖厂仍基本上采用压榨取汁方式。18世纪末甘蔗制糖已采用了三辊压榨机。 
　　19世纪初期,真空结晶(煮糖)罐制造成功。中期,已开始用蒸汽机带动压榨机，并开始采用离心分蜜机。此后，随着制糖工艺渐趋成熟和适合于工业化生产的设备不断出现，制糖业遂进入大规模工业化生产阶段。 
　　中国机械化制糖 　19世纪末至20世纪初，是中国机械化制糖的酝酿、探索时期。20世纪30年代，中国兴起机械化制糖热潮，但未形成机械化制糖工业体系，制糖业基本上还处于手工业阶段。1949年后，不断发展成为完整的现代制糖工业体系。 
　　1878年,英商怡和洋行在香港设中华精糖公司,机器购自英国，以土糖为原料生产精炼糖，每日能处理4000担土糖。1880年，怡和洋行又在广东汕头角石开设分厂。此外，英国商人在香港的太古洋行也创办太古炼糖公司。继英国之后，美国、日本等商人也来中国建立机械制糖厂，制糖工艺、技术、设备均从外国引入。由于社会动荡、经营管理不善等原因，这些糖厂未能长久生存下去。 
　　1905年，中国东北开始种植糖用甜菜。1908年建成一座日加工甜菜350吨的甜菜制糖厂（阿城糖厂）。 
　　1915年又建成一座日加工甜菜 350吨的甜菜制糖厂（呼兰糖厂）。 
　　1916年，日本人在中国东北成立“南满洲制糖株式会社”,并在沈阳郊区建立一座日加工500吨甜菜的奉天糖厂,1917年投产。1922年又在铁岭建成铁岭糖厂,这两座糖厂都于1926年停产。 
　　1920年,北京溥益公司在山东济南兴建溥益糖厂,于1921年投产，1929年停产。 
　　20世纪30年代以前，不论是甜菜制糖厂，或是甘蔗制糖厂，或是精炼糖厂；不论是外资兴办，或是民族资本创办的糖厂，都没有成功，中国的机械化制糖业未能形成，仍然处于手工业制糖阶段。牛拉石辘压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乡民间。糖的产量及质量都不及先进国家。尚需大量进口食糖。1929年，食糖进口量达最高峰(7.4亿千克)，价值银一万万两，居全国进口货物的第二位。 
　　30年代开始，中国限制洋糖任意进口，保护国内糖业的发展。1929～1933年，资本主义世界爆发严重经济危机，许多公司、商人急于推销滞销的货物和积压设备。中国成为他们资本输出的一大市场。例如，美国的檀香山铁工厂，捷克斯可达工厂，即在此时来到广东，推销他们积压的制糖设备。广东省的军阀企图通过创办糖业，充实自己经济实力，巩固和扩大自己的政治地位，极力支持、兴办机械化制糖业。广东制糖历史悠久，制糖原料（甘蔗）丰富，客观上也利于制糖业的发展。1933年8月至1936年1月，在檀香山铁工厂、捷克斯可达厂两家厂商的承包下，在广东建成了市头、顺德、东莞、新造、惠阳、揭阳等 6座机械化制糖厂。其设计的总生产能力为每天压榨甘蔗7000吨,每天产白糖700吨。机器设备全部由外国进口，工艺技术、设备规模都是空前的。广东遂成为全国机械化制糖业的重要基地。 
　　广东兴办机械化制糖业的热潮，也波及可以用甘蔗制糖的其他省份，继之纷纷建立机械化糖厂。但由于时局动乱，工业基础薄弱，这些新式的机械化制糖厂，未能得到发展和繁荣，不少糖厂被迫关闭、停业。 
　　20世纪以来，台湾省机械化制糖业发展较快。最早的机器制糖厂建立于1901年，至1945年，全省已有42家机械化制糖厂。1934～1943年间,台湾糖业发展迅速,糖产量剧增，并有大量出口。1938～1939年制糖期，机制糖产量达到137万吨。 
　　1949年后，中国大陆的制糖业不断得到发展。甘蔗制糖业主要分布在广东、广西、云南、福建、海南、四川等地。甜菜制糖业集中在黑龙江、内蒙古、吉林、新疆等地。甘蔗糖与甜菜糖的产量之比约4:1。发展到 80年代，中国已成为世界上制糖大国之一。 

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