《不同品種甘蔗制成的紅糖品質差異研究》論文發表期刊：《食品研究與開發》；發表周期：2021年07期

《不同品種甘蔗制成的紅糖品質差異研究》論文作者信息：王智能（1988—），男（壯），研究實習員，碩士研究生，研究方向：甘蔗制糖深加工。

　　摘要：選擇用于紅糖加工代表性較強的16個甘蔗品種為原材料，采用傳統工藝法熬制紅糖，對紅糖樣品的營養指標、品質指標、多種礦物質元素、總游離氨基酸和總多酚含量進行比較分析。結果表明：參試品種選三、柳城05-136川糖61-408、臺糖134和CO 419制成的紅糖品質和營養指標均較好;四川蘆蔗和桂林竹蔗制成的紅糖因為蔗糖含量過低而還原糖含量過高，不易成型且易吸潮而不適合制作紅糖，但二者的總多酚含量最高，總游離氨基酸含量也能達到1317.84 mg/100g~1 346.10mg/100 g，可以考慮作為生產液體紅糖的原料;云蔗05-51制成的紅糖蔗糖分最高，ROC 25制成的紅糖氯化物含量最高，這二者更適合生產需要結晶提純的白砂糖;其余品種制成的紅糖品質和營養指標均較為適中，可根據需要進行合理開發。

　　關鍵詞：甘蔗;紅糖;品質指標;營養成分;差異研究

　　Abstract: 16 sugarcane varieties, which are the most popular and representative plants for brown sugar production in China, were selected as the raw materials to produce brown sugar via the traditional processing. Nutri-tional components, quality properties, the content of minerals, total free amino acids and total polyphenols in prepared brown sugar samples were systematically analyzed. The final result showed that the brown sugars made from Xuansan, Liucheng 05-136, Chuantang 61-408, Taitang 134 and CO 419 had good quality and nutritional indicators. Due to lower sucrose content, higher reducing sugar content and high moisture absorption properties found in the brow sugars made from Sichuan reed cane and Guilin bamboo cane, they were therefore not suitable for brow sugar production. However, these two canes contained the highest content of total polyphenols compared with others, the total free amino acids could also reach 1 317.84 mg/100 g-1 346.10 mg/100 g, they could be used to produce liquid brown sugars. The highest content of sucrose found in brown sugars made from Yunzhe 05-51 and the highest content of chlorides found in brown sugars made from ROC 25 demonstrated that the two kinds of canes were more suitable for white granulated sugar production via crystallization processing.The quality of brown sugars from other varieties were relatively moderate and could be processed in reasonable ways according to needs.

　　Key words: sugarcane; brown sugar; quality indicator; nutritional component; differences research

　　原汁紅糖是以甘蔗為原料，經壓榨提汁、澄清、蒸發濃縮、熬煮、成型、包裝等工序制成的不經分蜜的棕紅色或黃褐色的糖，故又稱為非分蜜糖(non-centrifugal cane sugar，NCS)。紅糖制品在全世界都深受歡迎，但不同地域或國家有著不同命名。

　　因為不經過分蜜，原汁紅糖保留了甘蔗汁中的基本營養成分。據報道，甘蔗汁中含有大量的蔗糖(>

　　85%)，K.Ca、P.Fe、Zn、Mg.Cu等多種礦物質元素-，以及大量的賴氨酸、蘇氨酸、緬氨酸等多種人體必需氨基酸，還含有胡蘿卜素和高碳植物醇等多種維生素，其色素物質特別是多酚類物質具有良好的抗氧化活性。此外，原汁紅糖中的營養成分能被人體快速吸收，能夠快速補充體力和活力，故又被稱為“東方巧克力”3。

　　然而，隨著現代生活水平的不斷提升，人們對紅糖的質量及品質也提出了新的要求。從原料上來說，適合生產高品質紅糖的甘蔗品種，除了高產、高糖外，還要求出汁率高，富含對人體有益的氨基酸和鈣、鐵、鋅、硒等礦物質元素以及多酚類抗氧化物質。從紅糖的品質來講，人們對品相美觀、水溶性雜質少、蔗香味濃郁、口感較好的原汁紅糖更加青睞。不同的甘蔗品種，其營養成分、礦物質元素以及制成紅糖的感官特性都會有較大的差異。然而對于適宜生產紅糖的甘蔗品種研究報道較少。本研究中，為了減少土壤、環境等原因導致的成分差異，從相同試驗基地上以我國蔗區主栽品種以及紅糖廠較喜歡的品種等為篩選標準，選擇了16個較具有代表性的甘蔗品種，經榨汁后以相同的方式熬制成紅糖并對關鍵指標進行系統性檢測分析，旨在為高品質紅糖的原料選擇提供理論依據，篩選其中更為適合制作紅糖的甘蔗品種。

　　1材料與方法

　　1.1試驗材料

　　選取16個甘蔗品種，分別編號：01(云蔗08-1609)，02(ROC 22)，.03(云蔗05-51)，04(四川蘆蔗)，05(選三)，06(柳城05-136)，07(黔糖3號)，08(ROC25)，09(桂林竹蔗)，10(川糖61-408)，11(云蔗11-2389)，12(臺糖134)，13(粵糖86-368)，14(閩糖69-421)，15(粵糖93-159)，16(C0 419)，樣品皆由國家甘蔗種質資源圃及國家農作物種質資源共享服務平臺提供，所有品種的甘蔗從田間砍收、剝皮后隨機挑選其中3株拍照，去根和梢;隨后榨汁，出汁率在47.78%~54.62%，取500ml.用于分析，其中10mL左右分裝于兩只干凈試管中觀察蔗汁顏色;其余蔗汁全部采用電力加熱熬制成紅糖，于電熱鼓風干燥箱中65 ℃干燥5h后稱量，每個樣品可得紅糖塊及碎糖樣品1.21 kg以上。甘蔗蔗汁和紅糖樣品詳見圖1

　　1.2試驗試劑

　　亮氨酸標準品(299%)：北京普天同創生物科技有限公司;無水碳酸鈉、磷酸氫二鈉、鋅粉：天津市光復科技發展有限公司;氯化鈉、磷酸二氫鉀、硼砂、冰乙酸、氧氧化鈉、氯化亞錫：天津市風船化學試劑科技有限公司;鹽酸、濃硫酸：國藥集團化學試劑有限公司;水合苗三酮：廣東光華科技有限公司;福林酚試劑：綠源生物科技有限公司;沒食子酸：山東西亞化學股份有限公司;硝酸銀：上海旭達精細化工廠;硝酸：重慶川東化工(集團)有限公司;丙酮：天津市富宇精細化工有限公司;苯二鉀酸氫鉀：天津市科密歐化學試劑有限公司;費林氏試劑：福建廈門海標科技有限公司;酚酞：天津市公私合營化學試劑第一廠;堿性乙酸鉛：汕滇藥業有限公司;鉬酸銨：天津市化學試劑四廠。以上試劑除標準品外其余均為分析純。

　　1.3儀器與設備

　　小型甘蔗壓榨機(SXZ-8)：佛山市樂創網絡科技有限公司;分析天平(AE224)：上海舜字恒平科學儀器有限公司;超純水系統(Smart-N15VF)：上海康雷分析儀器有限公司;電位滴定儀(ZD-3A)：上海本昂科學儀器有限公司;全自動旋光儀(JH-P400)：上海佳航儀器儀表有限公司;紫外可見分光光度計(UV-5800PC)：上海元析儀器有限公司;電熱鼓風千燥箱(DHG-

　　9240A)、電熱恒溫水浴鍋(HWs-26)：上海一恒科學儀器有限公司;循環水式多用真空泵(SHZ-D)：河南省豫華儀器有限公司;落地離心機(Sorvall LYNX4000)美國Therno Scientific公司。

　　1.4試驗方法

　　1.4.1 樣品制備

　　取長勢相近且成熟的甘蔗10株-15株，去根及梢葉，用小型甘蔗壓榨機榨汁，200目尼龍濾袋過濾。取5 ml-10 mL蔗汁觀測，另取500 mL蔗汁貯存塑料瓶中于-20℃凍存留樣;剩余汁液于電力加熱鍋上經煮沸、撇沫、濃縮、打砂后，倒入3cmx3 cmx1 cm硅膠模具中成型，待成型后脫模取出，于電熱鼓風干燥箱中65 ℃干燥5h，用四分法取200g切碎，存于自封袋中備用。

　　1.4.2 蔗糖分測定

　　稱取65.000 g紅糖樣品，加適當蒸餾水溶解后轉移至250 ml.容量瓶中，并定容。參照《甘蔗制糖化學管理分析方法》第三章第三節，采用二次旋光法測定蔗糖分。

　　1.4.3 pH值的測定

　　按照GB/T 10468-1989《水果和蔬菜產品pH值的測定方法》測定。

　　1.4.4還原糖、灰分、水分、水不溶雜質、氯化物及膠體含量的測定

　　參照《甘蔗制糖化學管理分析方法》中第三章、第五章。

　　1.4.5 總游離氨基酸含量測定

　　參照李合生等1的方法改進后進行測定。標準曲線：準確吸取200 ug/ml的亮氨酸標準溶液0.0.60.8、1.0.1.2.1.5.2.0 ml.，分別置于25 mL.比色管中，各加水補充到4mL，然后加入水合苗三酮和pH值為8.0的磷酸鹽緩沖液各1mL，混合均勻后置于沸水浴中加熱15 min，取出后流水冷卻至室溫(25 ℃C)，搖勻，加水至標線25 ml，再搖勻，靜置15 min，在570nm波長下，以空白試劑管為參比測定吸光值A，以亮氨酸濃度為橫坐標，吸光值A為縱坐標，繪制標準曲線。樣品測定：稱取紅糖或蔗汁1.0g左右溶于9mL蒸餾水中，振搖，完全溶解后再稀釋適當倍數，取4 mlL.按照標準曲線操作步驟處理后相同波長下測定吸光值，根據標準曲線換算濃度。計算總游離氨基酸含量。

　　1.4.6 總多酚含量測定

　　總多酚含量的測定參照SINGLETON等1的福林酚法，標準曲線：分別取0.1.2.4.8、10.20 1gmL的沒食子酸標準溶液1 mlL于10 mlL.比色管中，加入5mL.0.2 mol/L，的福林酚試劑和4ml.飽和碳酸鈉(100 g/L)，振搖混勻，室溫(25℃)下放置2h，在765 mm處以空白試劑管為參比測定吸光值A，以沒食子酸濃度為橫坐標，吸光值A為縱坐標，繪制標準曲線。樣品測定：取1.0g樣品加入9.0mL蒸餾水中，搖勻后取1ml于10 ml.比色管中，按標準曲線操作步驟處理，測定吸光值A，計算總多酚含量。

　　1.5數據分析

　　所有試驗進行3次重復，利用Microsoft Excel軟件進行數據處理，IBM SPSS Statistics 19.0軟件進行單因素均值方差分析，用Duncan法進行多重比較，以P<0.05為差異顯著性標準，采用Origin 2019b制圖，結果用平均值+標準差表示。

　　2結果與分析

　　2.1紅糖的營養成分及理化性質分析

　　16個參試甘蔗品種所熬制紅糖各個組分含量及pH值詳見表1從營養指標的角度分析，紅糖中蛋白質含量越高對人體越有益，所有參試品種制成的原汁紅糖中，ROC22對應的紅糖蛋白質含量最高，為1.08%，桂林竹蔗制成的紅糖樣品蛋白質含量最低為0.41%。用四川蘆蔗和桂林竹蔗熬制的紅糖成型性較差，可能與它們的還原糖含量(分別是29.81%和19.07%)很高而蔗糖分(分別是51.72%和61.06%)低有著很大關系，因為還原糖具有抗結晶、易吸濕和提高蔗糖溶解度等特性。所有參試紅糖樣品中蛋白質、蔗糖分、還原糖、灰分和水分的均值為0.69%.80.03%、8.74%、1.95%和5.09%。

　　從原汁紅糖的品質指標分析，由ROC 25甘蔗品種制成的紅糖咸味很重，口感較差，這可能與其氯化物的含量(1.77%)較高有關，但氯化物含量高低與甘蔗品種是否有著必然聯系尚無相關研究報道。甘蔗固有果膠質和樹膠質等膠體物質，是非糖分的主要組成部分，這類物質水化程度高，不利于蔗汁的澄清和蔗糖結晶"，經過150目濾網撇沫處理后，紅糖中的膠體含量差異并不大，在3.24%-4.98%范圍內。在相近的紅糖熬制條件下，不同甘蔗品種制成原汁紅糖的水不溶性雜質含量差異很大，在178.69 mg/kg-2 304.50 mg/kg之間，造成這種差異的原因可能與采用簡單的濾布過濾設施有關，和品種之間有無必然聯系需要進一步研究。

　　原汁紅糖的pH值均成弱酸性，李清等的研究表明蔗汁的pH值在一定溫度范圍內(25 ℃-70 ℃C)會隨溫度升高而降低。造成pH值降低的原因可能是紅糖富集了來自蔗汁中的大量有機酸，紅糖生產過程中美拉德反應的產物吡嗪、呋喃、醛酮等也會造成蔗汁pH值下降12.2紅糖的礦物質元素含量分析

　　不同甘蔗品種紅糖礦物質元素含量見表2由表2可知，在所有參試紅糖樣品中，常量元素含量是K>Ca>Na>P，微量元素FeXu，測定值的數量級與徐靈均等 相關研究中紅糖的多種礦物質含量數量級相符。

　　從單一元素來看，常量元素K含量在16個原汁紅糖樣品中的差異較大，ROC 22和ROC 25甘蔗品種制成的紅糖中K含量較高，其中ROC 25甘蔗制成的紅糖K含量最高，可形成大量氯化鉀，進一步佐證了這種紅糖口感較咸的原因，在黔糖3號和云蔗11-2389制成的紅糖中K含量較低。Ca在四川蘆蔗和桂林竹蔗制成的紅糖中含量較高，而在ROC 22和ROC25甘蔗品種制成的紅糖中含量都很低，僅為所有參試紅糖樣品鈣平均值的一半左右。Na和P元素在所有紅糖樣品中較K和Ca差異較小。

　　紅糖屬于富鐵食物，16個參試紅糖樣品中鐵平均含量為(37.52+0.73)mg/kg。銅可參與鐵的代謝和促進紅細胞生成，使Fe"氧化為Fet，在所有參試紅糖樣品中，銅的平均含量為(2.03+0.04)mg/kg

　　2.3紅糖樣品的總游離氨基酸和總多酚含量分析不同甘蔗品種紅糖總游離氨基酸含量見圖2選三是源自澳大利亞的甘蔗品種，在云南廣受紅糖廠的青睞，從檢測結果可以看出選用選三制成的紅糖中總游離氨基酸含量在所有參試品種中最高。云蔗05-51制成的紅糖中總游離氨基酸含量最低。蔗汁中總游離氨基酸含量平均值(244.512.09)mg/100 g，與黃艷1從當地市場購買的甘蔗蔗汁的總游離氨基酸含量測定結果較為接近，參試紅糖中總游離氨基酸含量平均值(1 37.92.96)mg/100g，紅糖中的總游離氨基酸含量是對應品種蔗汁中的5.21倍-5.93倍。

　　不同甘蔗品種紅糖總多酚含量見圖3。

　　酚類物質被確定為甘蔗中有抗氧化活性的衍生物，紅糖中的多酚物質主要是沒食子酸、龍膽酸、阿魏酸、香草酸等1，總多酚含量越高其抗氧化活性就越強，總多酚在參試紅糖樣品中的含量差異很大，JAFFE2的報道中紅糖的總多酚含量差異也很大

　　(25.96 mg/100 g-382.30 mg/100 g)，造成這種差異的原因可能與甘蔗品種及紅糖的加工工藝有關。四川蘆蔗和桂林竹蔗制成的紅糖中總多酚含量都很高，這可能是導致在相同制作工藝下這兩種甘蔗熬制的紅糖顏色較深的主要原因，因為多酚類物質是原汁紅糖的主要色源物質2

　　3結論

　　參試品種選三、柳城05-136、川糖61-408、臺糖134和CO419制成的原汁紅糖均有良好的營養成分、品質指標，更適合用于高品質原汁紅糖的生產，其中選三制成的紅糖總游離氨基酸含量更是達到最高。四川蘆蔗和桂林竹蔗制成的原汁紅糖因為蔗糖分過低而還原糖含量過高，成型差且易吸潮而不適合熬制固體紅糖，但二者的總多酚含量最高，總游離氨基酸含量也能達到1317.84 mg/100 g-1 346.10 mg/100 g，可以考慮制成液體紅糖、功能性紅糖或與其它甘蔗品種搭配使用;云蔗05-51制成的紅糖蔗糖分最高，ROC25制成的紅糖氯化物含量最高，這二者更適合生產需要結晶工藝的白砂糖;其余品種制成的紅糖品質和營養指標適中，可根據需要進行合理開發。

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