制糖技術(shù)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(jīng)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(jīng)·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(jīng)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(shù)》（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(chǎn)，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(jīng)》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(shù)已經(jīng)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(shù)也已提高，且已經(jīng)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(shù)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(shù)逐步提高，經(jīng)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(shù)的經(jīng)驗交流。 
　　從唐宋開始形成的手工業(yè)制糖以來，制糖技術(shù)逐步得到發(fā)展，一些新的技術(shù)、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(chǎn)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(shè)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(shù)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(chǎn)品。 
　　唐宋制糖手工業(yè)昌盛，所產(chǎn)之糖的品種和質(zhì)量都達到相當高的水平。糖產(chǎn)品不僅銷售國內(nèi)各地，還遠銷波斯、羅馬等地，促進了國際間的貿(mào)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(shù)。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(shù)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(shù)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(shù)。7世紀,阿拉伯人把印度的甘蔗種植技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)先后傳到墨西哥、巴西、秘魯?shù)龋痪茫收嶂铺菢I(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(jié)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(nèi)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(shè)備（包括壓榨及煮煉設(shè)備）、工藝過程、糖霜性味、用途、糖業(yè)經(jīng)濟等。1637年初刊的明代宋應(yīng)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(jié)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(jié)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(chǔ)。 
　　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(dǎo)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(nèi)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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(shù)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(chǎn)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(shù)，給制糖業(yè)實行機械化提供了很多有利條件。現(xiàn)代機械化制糖的工藝和設(shè)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(shè)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(jié)晶和離心分蜜成糖等基本技術(shù)。 
　　19世紀初期，良好的吸附劑骨炭已應(yīng)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(dǎo)。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(yīng)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(shù)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(shù)的先導(dǎo)。 
　　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(jié)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(chǎn)的設(shè)備不斷出現(xiàn)，制糖業(yè)遂進入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)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(shè)中華精糖公司,機器購自英國，以土糖為原料生產(chǎn)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(shè)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(shù)、設(shè)備均從外國引入。由于社會動蕩、經(jīng)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(chǎn)。1922年又在鐵嶺建成鐵嶺糖廠,這兩座糖廠都于1926年停產(chǎn)。 
　　1920年,北京溥益公司在山東濟南興建溥益糖廠,于1921年投產(chǎn)，1929年停產(chǎn)。 
　　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(chǎn)量及質(zhì)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(nèi)糖業(yè)的發(fā)展。1929～1933年，資本主義世界爆發(fā)嚴重經(jīng)濟危機，許多公司、商人急于推銷滯銷的貨物和積壓設(shè)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(shè)備。廣東省的軍閥企圖通過創(chuàng)辦糖業(yè)，充實自己經(jīng)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(shè)計的總生產(chǎn)能力為每天壓榨甘蔗7000噸,每天產(chǎn)白糖700噸。機器設(shè)備全部由外國進口，工藝技術(shù)、設(shè)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(chǔ)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(guān)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(chǎn)量劇增，并有大量出口。1938～1939年制糖期，機制糖產(chǎn)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(nèi)蒙古、吉林、新疆等地。甘蔗糖與甜菜糖的產(chǎn)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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