不同產地白砂糖中淀粉含量測定及酶法去除淀粉研究

韋 宇

（大豐英茂糖業有限公司，江蘇鹽城 224100）

在制糖過程中，甘蔗成分的變化會影響甘蔗制糖過程。在甘蔗生長過程中，淀粉與蔗糖都是作為一種貯備成分存在于蔗體中，而且淀粉含量與種植地區、氣候、甘蔗品種和收割時間有很大關系。淀粉屬于大分子膠體物質，能明顯增大蔗汁的黏度，降低過濾速度，阻礙蔗糖結晶的生長，并以較高的比例進入蔗糖晶體中，降低產品品質，還增大糖蜜中帶走的糖分，對制糖過程十分有害[1]。另外，白砂糖的淀粉含量過高還會增加產品混濁度和酸性絮凝物，影響產品品質。

美國、印度、澳大利亞和南非等地制糖界對淀粉很重視，進行了很多研究。有研究指出，原糖的淀粉含量高，是煉糖廠回溶糖漿過濾速度低的主要因素。Mack F.stansbury等人[2]在20世紀50年代末通過對甘蔗精糖糖漿中分離出來的酸性絮凝物進行分析，發現在此類酸性絮凝物中，灰分占19.1%～22.1%，活性炭占26.0%～45.8%，淀粉占9.1%～38.9%，蛋白質占5.6%～10.1%。

國內制糖業對淀粉的關注起步較晚，主要研究工作集中在淀粉含量的檢測方法上，但是這些工作并未引起制糖企業的足夠重視，制糖企業往往認為白砂糖中淀粉含量并不高，或者去除淀粉無法給其帶來效益，這種現狀也大大限制了去除淀粉技術的推廣和應用。

對不同制糖企業混合汁、清汁、白砂糖中淀粉含量進行檢測，以全面了解不同產地、不同企業生產白砂糖的淀粉含量，并考查應用生物酶去除淀粉的效果。

1 淀粉含量檢測方法

采用比色法，利用淀粉與碘的顯色反應測定淀粉含量[3]。

白砂糖中淀粉含量按照黃立新等人[4]在《白砂糖中微量淀粉的測定》一文中研究出的方法進行檢測。

混合汁、清汁中淀粉含量按照陳駿佳等人[5]在《蔗汁與糖漿中淀粉含量測定的新方法研究》一文中研究出的方法進行檢測。

2 不同產地、不同制糖企業混合汁、清汁、白砂糖中淀粉含量檢測數據

選取廣西、云南、新疆等地7家制糖廠，連續15 d對其混合汁、清汁、白砂糖進行取樣，檢測其淀粉含量。

不同糖廠混合汁、清汁、白砂糖中淀粉含量見表1。

以上7家糖廠覆蓋了不同產地、不同原料及工藝，具有一定代表性。從產地來看，云南3個糖廠生產的白砂糖淀粉含量最高，平均含量為180.51 mg/kg，廣西3個糖廠生產的白砂糖平均淀粉含量為53.77 mg/kg，其中崇左地區比柳州地區低49.41%；新疆甜菜糖廠生產的白砂糖平均淀粉含量為16.48 mg/kg。從生產工藝來看，5家采用亞硫酸法的糖廠清凈過程中淀粉平均去除率為23.86%，2家采用碳酸法的糖廠清凈過程中淀粉平均去除率為76.05%。

表1 不同糖廠混合汁、清汁、白砂糖中淀粉含量

3 應用淀粉酶去除淀粉

α-淀粉酶在制糖業中應用得比較早，1967—1968年在南非就有能分解70%原始存在淀粉的報道。相對當時的Rabe真空浮選法，酶法降解淀粉被認為是最有效、最經濟、最容易管理的方法[6]。

蘇州昆藍生物科技有限公司生產的制糖專用α-淀粉酶（米曲霉來源）將甘蔗中淀粉、糊精等水溶性大分子物質切成短鏈小分子，使其在澄清過程中更容易被除去，而且該酶不含蔗糖酶活力，不會水解蔗糖，造成糖分的損失。考查了其在云南某糖廠生產線上的應用效果。

該糖廠在中和汁箱按照每噸甘蔗添加8 g制糖專用α-淀粉酶（米曲霉來源），對比加酶前后成本白砂糖中淀粉含量。

成品白砂糖淀粉含量變化曲線見圖1。

圖1 成品白砂糖淀粉含量變化

由圖1可知，加酶前的106～115批次成品糖平均淀粉含量為173.52 mg/kg，加酶后淀粉含量逐漸下降，并穩定在20.74 mg/kg（119～128批次），淀粉去除率為88.05%。

4 應用淀粉酶去除酸性絮凝物

廣西某糖廠生產的一級白砂糖供應給可口可樂等公司生產飲料，其要求不得檢出酸性絮凝物，但是實際生產中，仍有15%～20%的批次白砂糖檢出酸性絮凝物。經檢測分析發現，該糖廠生產的白砂糖平均淀粉含量為38.12 mg/kg，其中大部分批次的白砂糖淀粉含量集中在15～55 mg/kg范圍內，同時10%～15%批次的白砂糖淀粉含量比較高，在60～100 mg/kg范圍內波動，而且這部分白砂糖均出現酸性絮凝物。在該糖廠應用制糖專用α-淀粉酶（米曲霉來源）后，所有批次的白砂糖淀粉含量均低于55 mg/kg，僅有約5%批次的白砂糖出現酸性絮凝物。這說明該糖廠生產的糖出現酸性絮凝物，一部分是由于淀粉含量高引起，應用淀粉酶能得到有效解決，另一部分則是由其他原因引起。

5 結論

對不同產地的白砂糖進行分析發現，云南產的白砂糖淀粉含量高于廣西，同時亞硫酸法在清凈過程中對淀粉的去除率為23.86%，遠低于碳酸法的76.05%。在亞硫酸法工藝中，應用α-淀粉酶（米曲霉來源）可去除白砂糖中88.05%的淀粉。一部分白砂糖出現酸性絮凝物是由于其淀粉含量較高，用α-淀粉酶去除淀粉，可以有效去除酸性絮凝物。