简介
从糖料植物提制食糖的工业生产过程。食糖的主要成分为蔗糖， 最先在甘蔗中发现。糖料植物以甘蔗和甜菜为主，糖高粱、糖槭、糖枫和椰子汁等为数极少。世界食糖年产量约为1亿吨左右， 甘蔗糖约占60%， 甜菜糖约占40%。
甘蔗制糖 甘蔗的茎部含糖量约12%， 甜菜块根的糖含量为16.5～18%。蔗糖分和一些可溶性非糖分并存于薄壁组织的细胞液中， 构成糖汁。制糖过程就是先将蔗茎破碎压榨或将甜菜块根切丝加水渗浸提取出糖汁(简称“提汁”)， 经加灰澄清， 除去其中一部分的非糖， 随后加热、蒸发浓缩和煮炼使蔗糖分从母液中结晶出来，最后用离心机分去母液即得白砂糖成品。母液中包含大部分未能清除的非糖连带一部分不能结晶的蔗糖， 构成所谓的“废蜜”。整个工艺流程见图1。
图 1 制糖工艺流程
提汁 田间按计划收割的蔗茎， 随割随运， 进入糖厂， 当即由输送带送往压榨车间， 途中经两次由高速回转的刀群加以斩切， 再经撕裂机进一步破碎。然后顺次通过一列由4～6座三辊式压榨机串联而成的机组经受压力榨出蔗汁。所得蔗渣从最后一座压榨机排出。蔗料进入每座压榨机之前都要添加适量的渗浸水或稀蔗汁， 一般是只在末座压榨机前加水， 其余各座压榨机前均添加后座压榨机榨出的稀蔗汁。出自撕裂机和第一座压榨机 (在不用撕裂时则为第一、二两座压榨机) 的混合汁， 筛去蔗屑， 通过计量即送往清净工段。20世纪60年代发展了一种类似于甜菜糖厂的渗出提汁法， 是将甘蔗先通过切蔗机、撕裂机达到高度破碎，然后用热水逆流渗淋将蔗糖分逐步提取出来。此法已在部分糖厂中使用。
清净 有三种传统的清净方法， 即石灰法、亚硫酸法和碳酸法。制造原糖多采用石灰法， 即在混合汁中加入一定量的新配制石灰乳， 同时加热使部分非糖沉淀。加灰糖汁连续通过多层式沉降器分成清汁和泥汁。后者经过滤机滤清后并入清汁一同送往蒸发工段。石灰法清除的色素等杂质较少， 一般只能制得赤砂糖和黄糖。
中国多数甘蔗糖厂都采用亚硫酸法直接制造耕地白糖。该法中混合汁经预加灰、加热、连续通入二氧化硫气体进行硫熏， 再加石灰乳中和同时产生亚硫酸钙沉淀， 使一部分胶体非糖和色素被沉淀吸附， 然后再次加热使胶体脱水。同时降低亚硫酸钙的溶解度和糖汁粘度， 最后通过沉降、过滤等工序得出清糖汁送往蒸发工段。部分甘蔗糖厂还采用一种类似于甜菜糖厂通用的碳酸法进行清净。
蒸发浓缩 清糖汁经预热后连续通过3～5个串联的汽鼓式多效蒸发罐。第一效蒸发罐利用糖厂动力车间的汽轮机排出的废汽通入汽鼓， 蒸发糖汁。同时产生汁汽(即二次蒸汽)， 其余各效蒸发罐依次使用前一效的汁汽， 以便降低煤耗， 从最后一效蒸发罐出来的糖浆已浓缩到60～65锤度(°BX)即可送往煮炼结晶工段。
煮炼、助晶和分蜜 糖浆抽入真空煮糖罐继续蒸发到一定的过饱和度， 此时投入糖粉起晶， 再继续入料(糖浆或糖蜜)煮炼， 使晶粒不断养大， 直到煮炼成一罐含晶率和母液浓度都符合规格的糖膏 (即蔗糖晶粒和糖蜜的混合物)， 首次煮炼出的为甲糖膏(甜菜糖厂称一糖膏)。甲糖膏经助晶槽进入离心分蜜机， 分出糖蜜(甲原蜜或一原蜜)。分蜜时用少量水或蒸汽喷洗去残留母液即得甲糖 (或称一砂糖) 和甲洗蜜 (一洗蜜)。甲糖卸出后经干燥、筛选、包装即为成品白砂糖。甲蜜(甲原蜜和甲洗蜜)中还含有不少糖分， 须经过第二次、三次的煮炼。甲原蜜和甲洗蜜分别贮在蜜箱中供第二次煮炼， 煮得乙糖膏， 经分蜜后得乙糖 (二砂糖) 和乙原蜜(二原蜜)。乙糖质量较甲糖差， 一般经回溶后再煮甲糖。乙原蜜 (有时配有适量的甲原蜜或甲洗蜜)经过第三次煮炼煮成丙糖膏(三糖膏)。丙糖膏必须经过较长时间的助晶， 才能使母液中糖分降到最低限度， 以便提高总糖分收回率。此后经过分蜜， 得出丙糖或黄糖(即赤砂糖)， 它可作为质量较差的成品出厂， 也可回溶煮甲糖。从丙糖膏中最终分出的丙原蜜即废蜜，其中除糖分外， 还有各种氨基酸和矿物质，是一种近于理想的发酵工业原料， 也可作为饲料。
甜菜制糖 切削后的甜菜块根先经流送沟借水力送入车间，再用泵升运至洗菜机， 充分洗去泥土污物，通过切丝机切成横断面呈“V”形的菜丝，经称重后，连续进入渗出器与热水逆向对流使菜丝中的糖分和可溶性非糖分扩散入水得渗出汁， 经除渣、计量后送往清净工段。在渗出器内被充分提取糖分后的菜丝称为废丝或废粕。
甜菜制糖中的清净多用双碳酸法， 即在渗出汁中先加少量石灰乳(预灰)，加热后再加足量的石灰乳(主灰)， 随即通入二氧化碳气体， 产生大量碳酸钙沉淀，借此吸附足量的非糖分， 一并过滤除去。滤清汁加热后再次通入二氧化碳气体以除去残余的钙盐，经过滤，随后通入二氧化硫气体进行硫漂以降低pH值，同时降低粘度和色值， 再由袋式滤机滤出稀清汁。此后的加热、蒸发、煮炼、助晶、分蜜、干燥等工序和甘蔗制糖相同。
原糖精炼 由含糖分96～97%的原糖(粗糖)精炼成含糖99.8%以上的精糖的生产过程。原糖加糖蜜洗涤，离心分蜜后得洗糖和洗蜜。洗糖加水回溶得糖浆，经提净、脱色等工序得纯度更高、色值更低的糖精浆，再经一系列的煮炼、助晶、分蜜、干燥便得精糖成品。其工艺过程见图2。回溶糖浆的清净方法一般是采用磷酸石灰法或碳酸法; 脱色常用骨炭或活性炭吸附或离子交换等方法。煮炼与生产白砂糖的情况基本相同，但要经过4～6次的煮炼才能充分提净母液中的糖分。精糖是最优质的食糖。
图 2 原糖精炼工艺流程
食糖产品除主要的白砂糖、赤砂糖外， 还有绵白糖、方糖、冰糖、液体糖、速溶糖等， 其制法各有不同： ①绵白糖。中国以甜菜糖生产绵白糖。制法基本同白砂糖， 只是在煮炼中起晶的粒子更小， 养晶时间要短，分蜜后加上2%的转化糖浆， 再经干燥、粉碎得出晶粒细、绵软和不结块的产品。②方块糖。精糖的一种。煮炼养晶使晶粒大小适度， 分蜜时糖粒表面保留少量水分， 随即趁热将湿糖压条然后切块， 再经干燥即成。③冰糖。一般采用静置结晶法而得。用白砂糖加水溶化、煮沸、加入少量豆浆或卵白， 借助蛋白质的热凝固作用进一步除去其中的杂质， 过滤得清糖汁， 放在敞口锅内熬成糖浆后， 盛入结晶容器中， 并置少量铅丝圈作诱导起晶之用。容器放在一间严格控制温湿度的结晶室内， 让水分缓慢挥发， 糖分即围绕晶核结晶，逐渐养大。经过10天左右便结成大型糖块，经分蜜、干燥即得成品冰糖。④液体糖。将精糖加水溶解或用糖浆加少量粉末活性炭过滤均可制得液体糖。液体糖加酸使其中50%左右的蔗糖转化为葡萄糖和果糖， 这种混合物称为液体转化糖。⑤速溶糖。用喷雾成糖方法生产的糖产品。糖液经离子交换树脂脱色、脱钙后， 经喷雾干燥而成。糖粒具有多孔性， 在水中的溶解速度一般比白砂糖快6倍左右。
副产品利用 制糖过程中的副产品有蔗渣、甜菜废丝、滤泥和废蜜。蔗渣可直接作为糖厂的燃料， 也可用来生产纤维板、造纸、人造纤维、糠醛等产品，还可用作食用菌的培养基。废丝可作饲料或干燥制成颗粒粕(干饲料)， 也可制取果胶、食品增稠剂、半乳糖醛酸等。甘蔗糖厂的滤泥可用来提取蔗蜡、蔗脂或作肥料之用。而甜菜糖厂之滤泥则可用来制作石灰、水泥或肥料。废蜜的用途最广，可直接用作饲料和酱色，废蜜经过发酵则可生产酒精、丙酮、丁醇、谷氨酸、柠檬酸、赖氨酸、乳酸、酵母、甘油等多种发酵产品。用甘蔗废蜜发酵制成40度酒精性的饮料称为兰姆酒(Rum)。
英文
sugar production