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制糖技術(shù)史

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  史前時(shí)期,人類(lèi)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(jī)械化制糖3個(gè)階段。 
  早期制糖階段  中國(guó)是世界上最早制糖的國(guó)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(lái)釀酒造糖是人類(lèi)的一大進(jìn)步。中國(guó)西周的《詩(shī)經(jīng)·大雅》中有“周原膴膴,堇荼如飴”的詩(shī)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(shuō)明遠(yuǎn)在西周時(shí)就已有飴糖。飴糖被認(rèn)為是世界上最早制造出來(lái)的糖。飴糖屬淀粉糖,故也可以說(shuō),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(guò)糖化熬煮而成的糖,呈粘稠狀,俗稱(chēng)麥芽糖。自西周創(chuàng)制以來(lái),民間流傳普遍,廣泛食用。西周至漢代的史書(shū)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(shū)中對(duì)飴糖制作的方法、步驟、要點(diǎn)等都作了敘述,為后人長(zhǎng)期沿用。時(shí)至今日,這類(lèi)淀粉糖的甜味劑仍有生產(chǎn),也有較好的市場(chǎng),在制糖業(yè)中仍有一定地位。但通常所說(shuō)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(jiàn)于記載的是公元前 300年的印度的《吠陀經(jīng)》和中國(guó)的《楚辭》。這兩個(gè)國(guó)家是世界上最早的植蔗國(guó),也是兩大甘蔗制糖發(fā)源地。在世界早期制糖史上,中國(guó)和印度占有重要地位。 
  在中國(guó),最早記載甘蔗種植的是東周時(shí)代。公元前4世紀(jì)的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,已有對(duì)甘蔗初步加工的記載。屈原的《楚辭·招魂》中有這樣的詩(shī)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(shuō)明戰(zhàn)國(guó)時(shí)代,楚國(guó)已能對(duì)甘蔗進(jìn)行原始加工。 
  西晉陳壽所著的《三國(guó)志·吳書(shū)·孫亮傳》中,有"亮使黃門(mén)以銀椀并蓋,就中藏吏取交州所獻(xiàn)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(guó)同是中國(guó)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(chǔ)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(jì)時(shí)陶弘景著的《名醫(yī)別錄》中寫(xiě)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(zhǎng)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(guó)時(shí)代開(kāi)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(xué)習(xí)熬糖法。歐陽(yáng)修、宋祁撰的《新唐書(shū)》中有這樣的記載:“……貞觀二十一年,始遣使自通天子,獻(xiàn)波羅樹(shù),樹(shù)類(lèi)白楊。太宗遣使取熬糖法,即詔揚(yáng)州諸蔗,柞沈如其劑,色味愈西域遠(yuǎn)甚。”說(shuō)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(yàn)交流。 
  從唐宋開(kāi)始形成的手工業(yè)制糖以來(lái),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(shí)也產(chǎn)生了一些制糖的理論著作。 
  公元674年,中國(guó)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(dāng)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(biāo)志著制糖技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的高度。這種土法制糖在中國(guó)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(dú)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(dá)到相當(dāng)高的水平。糖產(chǎn)品不僅銷(xiāo)售國(guó)內(nèi)各地,還遠(yuǎn)銷(xiāo)波斯、羅馬等地,促進(jìn)了國(guó)際間的貿(mào)易往來(lái)。廣泛興起的制糖手工業(yè),擴(kuò)展至全國(guó)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(tái)灣,同時(shí)也帶去了種蔗制糖技術(shù)。由于臺(tái)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(guó)主要制糖基地之一。 
  8世紀(jì)中葉,中國(guó)制糖技術(shù)傳到日本。13世紀(jì)左右,傳入爪哇,成為該島糖業(yè)的起源。15~16世紀(jì),中國(guó)的僑民也在菲律賓、夏威夷等地傳播制糖法。 
  當(dāng)中國(guó)的甘蔗制糖技術(shù)向外傳播的時(shí)候,世界上的另一個(gè)甘蔗制糖發(fā)源地印度,也不斷向各國(guó)傳播甘蔗制糖技術(shù)。7世紀(jì),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(kāi)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(guó)家。15世紀(jì)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(jì)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?,甘蔗制糖業(yè)在南北美洲都發(fā)展起來(lái)。 
  在長(zhǎng)期的制糖實(shí)踐中,很多制糖方法逐步被總結(jié)出來(lái)。 北宋王灼于 1130年間撰寫(xiě)出中國(guó)第一部制糖專(zhuān)著──《糖霜譜》。全書(shū)共分7篇,內(nèi)容豐富,分別記述了中國(guó)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(guò)程、糖霜性味、用途、糖業(yè)經(jīng)濟(jì)等。1637年初刊的明代宋應(yīng)星所著《天工開(kāi)物》卷六(《甘嗜》)中,記述了種蔗、制糖的各種方法,比《糖霜譜》一書(shū)更系統(tǒng)、更詳盡。這些方法,在中國(guó)民間一直沿用到20世紀(jì)。書(shū)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(shū)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(jī)械化制糖的工藝基礎(chǔ)。 
  機(jī)械化制糖階段  18世紀(jì)末至19世紀(jì)初,甜菜制糖的成功極大地推動(dòng)了制糖業(yè)的發(fā)展,直接導(dǎo)致了制糖業(yè)的機(jī)械化。 
  甜菜制糖業(yè)的興起  長(zhǎng)期以來(lái),用來(lái)制糖的主要原料是甘蔗,而甘蔗只能生長(zhǎng)于熱帶、亞熱帶地區(qū),寒冷地區(qū)則不能種蔗制糖。18世紀(jì)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(lái)重大突破。 
  1747年,德國(guó)化學(xué)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(xué)生F.K.阿哈爾德在柏林近郊試種甜菜成功,實(shí)現(xiàn)了從甜菜中提取蔗糖并開(kāi)始進(jìn)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(kù)內(nèi)恩建立了世界上第一座甜菜糖廠。同年,俄國(guó)也建成一座甜菜糖廠。1811年,法國(guó)又建成一座甜菜糖廠。此后,歐洲各國(guó)相繼建廠,甜菜制糖業(yè)很快興起。1810年,俄國(guó)的甜菜糖廠已達(dá)10座。1824年,烏克蘭開(kāi)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(guó)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(jì)原因。19世紀(jì)初,拿破侖對(duì)不列顛島實(shí)行封鎖,英國(guó)則從海上對(duì)歐洲大陸實(shí)行經(jīng)濟(jì)封鎖,歐洲海上運(yùn)輸因之受阻,一些急需物資和食品如甘蔗糖等無(wú)法從海上運(yùn)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(guò)大西洋,傳播到美洲,繼而傳播到亞洲,遍及世界各地。 
  機(jī)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(jì)又是歐洲資本主義發(fā)展的時(shí)代,先進(jìn)的工業(yè)和發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù),給制糖業(yè)實(shí)行機(jī)械化提供了很多有利條件?,F(xiàn)代機(jī)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(jì)初至19世紀(jì)60年代的這段時(shí)間,是機(jī)械化制糖工業(yè)的主要形成時(shí)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(shí)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(jì)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(kù)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(jìn)展。1843年多效蒸發(fā)罐的發(fā)明使糖汁得以蒸濃。同時(shí),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(jìn)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(guò)濾機(jī)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(jì)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(jì)末甘蔗制糖已采用了三輥壓榨機(jī)。 
  19世紀(jì)初期,真空結(jié)晶(煮糖)罐制造成功。中期,已開(kāi)始用蒸汽機(jī)帶動(dòng)壓榨機(jī),并開(kāi)始采用離心分蜜機(jī)。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(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)階段。 
  中國(guó)機(jī)械化制糖  19世紀(jì)末至20世紀(jì)初,是中國(guó)機(jī)械化制糖的醞釀、探索時(shí)期。20世紀(jì)30年代,中國(guó)興起機(jī)械化制糖熱潮,但未形成機(jī)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(jī)器購(gòu)自英國(guó),以土糖為原料生產(chǎn)精煉糖,每日能處理4000擔(dān)土糖。1880年,怡和洋行又在廣東汕頭角石開(kāi)設(shè)分廠。此外,英國(guó)商人在香港的太古洋行也創(chuàng)辦太古煉糖公司。繼英國(guó)之后,美國(guó)、日本等商人也來(lái)中國(guó)建立機(jī)械制糖廠,制糖工藝、技術(shù)、設(shè)備均從外國(guó)引入。由于社會(huì)動(dòng)蕩、經(jīng)營(yíng)管理不善等原因,這些糖廠未能長(zhǎng)久生存下去。 
  1905年,中國(guó)東北開(kāi)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(guó)東北成立“南滿(mǎn)洲制糖株式會(huì)社”,并在沈陽(yáng)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(jì)南興建溥益糖廠,于1921年投產(chǎn),1929年停產(chǎn)。 
  20世紀(jì)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(méi)有成功,中國(guó)的機(jī)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(jìn)國(guó)家。尚需大量進(jìn)口食糖。1929年,食糖進(jìn)口量達(dá)最高峰(7.4億千克),價(jià)值銀一萬(wàn)萬(wàn)兩,居全國(guó)進(jìn)口貨物的第二位。 
  30年代開(kāi)始,中國(guó)限制洋糖任意進(jìn)口,保護(hù)國(guó)內(nèi)糖業(yè)的發(fā)展。1929~1933年,資本主義世界爆發(fā)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)危機(jī),許多公司、商人急于推銷(xiāo)滯銷(xiāo)的貨物和積壓設(shè)備。中國(guó)成為他們資本輸出的一大市場(chǎng)。例如,美國(guó)的檀香山鐵工廠,捷克斯可達(dá)工廠,即在此時(shí)來(lái)到廣東,推銷(xiāo)他們積壓的制糖設(shè)備。廣東省的軍閥企圖通過(guò)創(chuàng)辦糖業(yè),充實(shí)自己經(jīng)濟(jì)實(shí)力,鞏固和擴(kuò)大自己的政治地位,極力支持、興辦機(jī)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(dá)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(yáng)、揭陽(yáng)等 6座機(jī)械化制糖廠。其設(shè)計(jì)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(jī)器設(shè)備全部由外國(guó)進(jìn)口,工藝技術(shù)、設(shè)備規(guī)模都是空前的。廣東遂成為全國(guó)機(jī)械化制糖業(yè)的重要基地。 
  廣東興辦機(jī)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(jī)械化糖廠。但由于時(shí)局動(dòng)亂,工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,這些新式的機(jī)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(jì)以來(lái),臺(tái)灣省機(jī)械化制糖業(yè)發(fā)展較快。最早的機(jī)器制糖廠建立于1901年,至1945年,全省已有42家機(jī)械化制糖廠。1934~1943年間,臺(tái)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(jī)制糖產(chǎn)量達(dá)到137萬(wàn)噸。 
  1949年后,中國(guó)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(guó)已成為世界上制糖大國(guó)之一。 

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