人类似乎对甜食有一种本能的渴望。如果水里含有糖,即便是新生婴儿也会更容易喝水。那为什么糖会有个不好的名声呢?因为它除了引起蛀牙,还缺乏营养价值。健康专家对糖最坏的抱怨是,它让人们摄入的是空的卡路里,而不是吃到更健康、营养丰富的食物。研究表明,人体摄入卡路里中如果超过25%热量是由糖提供的,那么这类人患心脏病的概率会增加。
公元前,印度次大陆东部的孟加拉湾海岸就收获甘蔗。它的种植范围遍及马来西亚、印度尼西亚、东南亚和中国南部的周边地区。公元八~九世纪,阿拉伯人把“糖”(当时是一种半结晶的黏性糊状物,被认为是一种有效的药物)带入西方世界,把甘蔗苗及它的生长方法带到西西里岛和西班牙。
后来,威尼斯从埃及北部地中海岸边的亚历山大港进口精制糖。到了15世纪,威尼斯商人成功地垄断了糖的经销渠道,使糖保持在相当高的价位。不久,精明的意大利商人开始购买原糖和甘蔗,并在自己的精炼厂进行加工。
威尼斯商人对糖的垄断期很短暂。1498年,葡萄牙航海家瓦斯科·达·伽马(Vasco da Gama)从印度回国时,将这种甜味香料带到了葡萄牙。里斯本的商人注意到了利润,开始自己进口和提炼原糖。到了16世纪,里斯本成为欧洲的糖都。
此后不久,这种甜味剂在法国上市,其主要用途是药用。路易十四(1643—1715)统治期间,可以在药剂师那里按盎司购买糖。到了19世纪,虽然糖价仍旧一如既往的贵,但中上层阶级都能广泛地食用糖了。
如果按照每天摄取2000卡能量的饮食计算,一个普通的、毫无戒心的人可能会从加到食物中的糖里摄取大约300卡的能量。这相当于每天14茶匙(70毫升)的糖。
新鲜蔬菜和水果都含有天然糖分。随着时间的增长,糖变成了淀粉,食物失去了一些“新鲜”或“甜”的味道。
“糖”是一个广义的术语,用于描述存在于许多植物中的大量碳水化合物,其特征是或多或少带有甜味。单糖、葡萄糖是由光合作用产生的,存在于所有的绿色植物中。在大多数植物中,糖是以一种混合物的形式出现的,不能轻易地从其他植物中分离出来。在一些植物的汁液中,糖混合物被浓缩成糖浆。甘蔗汁和甜菜汁富含纯蔗糖(普通蔗糖)。虽然甜菜糖通常比蔗糖甜得多,但这两种作物都是商业蔗糖的主要来源。
甘蔗是一种生长在热带和亚热带地区的粗壮、高大的多年生草本植物。我们知道,秆中甜美的汁液是糖的来源。甘蔗秆会积累相当于自身重量15%的糖分。每年使用甘蔗制糖量大约260万吨。
在土壤松软的甘蔗地里,不能使用机器切割甘蔗,因为机器会把植物连根拔起。由于农民希望作物能再生长几个季节,他们必须用手工收割甘蔗,以便让根系留在地里,这是一项艰难而危险的工作。甘蔗工人必须穿上沉重的靴子,在小腿和膝盖上戴上铝制的护具,来保护自己不会在切割时受到锋利长刀的伤害。工人们必须弯下腰来收割甘蔗,长时间的弯腰劳作单调而烦累。锋利的甘蔗叶子会经常割伤或刺痛工人。即便如此,一个收割者一般每天能收获一吨的甘蔗。
“糖用甜菜”是甜菜属中含糖量最高的品种。虽然甜菜的内皮和外皮通常都是白色的,但有些品种的甜菜有黑色或黄色的外皮。每年大约370万吨的糖是用甜菜生产的。
其他糖料作物包括甜高粱(另一种禾本植物)、糖枫、蜂蜜和玉米。今天使用的糖有白糖(完全精加工和纯化的糖),清澈、无色,或由晶体碎片组成;还有红糖,它的精制程度较低,含有更多的糖浆,它的颜色就是从这些糖浆中获得的。
种植和收割
1.甘蔗生长环境要求平均温度为24℃,并要求每年大约有203厘米的常规降雨量。因此它一般生长在热带和亚热带地区。
2.甘蔗在热带地区成熟期约为7个月,在亚热带地区成熟期约为12~22个月。对甘蔗田进行蔗糖测试(糖的技术名称),最成熟的田先收割。在佛罗里达州、夏威夷州和得克萨斯州,先烧掉直立甘蔗干燥的叶子再砍倒。在路易斯安那州,先砍下1.8米到3米高的甘蔗秆,再放在地上烧掉叶子。
3.在美国,收割(甘蔗和甜菜)主要是用机器,尽管在一些州也用手工。接着用装载机把收获的甘蔗秸秆装到卡车或火车车厢上,再送到加工厂加工成原糖。
制备加工
4.甘蔗运到厂后,机械卸料,去除泥土和沙石。清洗甘蔗的方法是把甘蔗放在溢满温水容器里,或者是将甘蔗分散在搅拌传送带上通过强大水流冲洗,同时用清洗刷和清洗辊对其进行梳理,以清除大量的砂石、垃圾、树叶和其他杂物。甘蔗清洗干净后,准备磨碎。
5.甜菜运到精炼制厂后,首先要清洗,然后切成条状。接下来将它们放入大约79℃的水中,逆流喷洒热水以去除蔗糖。
提取糖汁
6.两到三个重槽破碎机压辊打破甘蔗并提取大量糖汁,或者摆锤式撕裂机在不提取果汁的情况下撕碎甘蔗(见图1),再或者加装旋转刀片的破碎机将甘蔗切成碎片。可以使用以上两种甚至全部三种方法的组合进行加工。压榨过程包括在沉重的金属滚筒和有槽的金属滚筒之间粉碎秸秆,以将纤维(甘蔗渣)从含有糖的汁液中分离出来。
图1 在美国,收获甘蔗和甜菜主要靠机器,尽管在一些州也用手工。用机械将收获的甘蔗秸秆和甜菜装载到卡车或火车车厢,然后运往加工厂加工成原糖。一旦到了那里,它们就被净化、清洗、研磨以提取汁液、过滤和提纯。
7.当甘蔗被粉碎时,热水(或热水与回收的不纯糖汁的混合物)逆流喷洒在粉碎的甘蔗上,与此同时,碎甘蔗离开每个破碎机进行稀释。这种提取出来的糖汁叫维苏(vesou),含有95%或更多的蔗糖。然后将碎甘蔗分散,再对它进行精细的切割或粉碎。接下来,糖从切碎的秸秆中分离出来,将其溶解在热水或热糖汁中。
糖汁的提纯——澄清和蒸发
8.来自破碎机的糖汁呈深绿色,里面充满了酸和沉淀物。澄清过程的目的是去除早期筛选过程中未被筛除的可溶性和不可溶性杂质(如沙子、土壤和基岩)。澄清过程投入石灰乳加热。每吨甘蔗约453克石灰乳,中和了糖汁的自然酸度,形成不溶性石灰盐。将石灰糖汁加热至沸腾,会使白蛋白(蛋白质)和一些脂肪、蜡和树胶变稠,这种黏稠的混合物会截留任何残留的固体或小颗粒。
人体并不关心糖来自哪里。不管是苹果、绿豆还是糖块,消化系统都会将蔗糖转化为葡萄糖(血糖)作为能量。葡萄糖是人体的主要燃料。任何没有被运动或其他活动消耗掉的糖类都会直接转化为身体脂肪。
9.另一种情况,甜菜溶液是用碳酸钙(一种存在于白垩、石灰石和大理石中的晶体化合物)、亚硫酸钙或二者一起提纯的。缠结在生长的晶体中的杂质,通过连续过滤去除。
10.通过沉淀将泥浆与糖汁分离。非糖杂质通过不断过滤除去。最后澄清的糖汁含有大约85%的水,除了除去的杂质外,和原汁看起来是一样的。
11.为了浓缩澄清的糖汁,大约三分之二的水通过真空蒸发被除去(见图2)。一般来说,四个真空沸腾罐是按顺序排列的,这样每个连续的蒸发罐都有较高的真空度,因此可在较低的温度下沸腾。因此,从一个罐中冒出的蒸汽可以将下一个罐中的糖液煮沸——进入第一个罐的蒸汽经历了所谓的多效蒸发。最后一个罐的蒸汽进入冷凝器。通过蒸发后得到含35%水分的糖浆。
图2 净化后的糖汁经过真空蒸发以除去大部分的水分。接下来,将糖浆溶液真空结晶,形成糖晶体。剩下的**用旋转重力装置去除,然后把糖包装起来。
12.此时甜菜蔗糖溶液几乎是无色的,同样进行多效真空蒸发。糖浆长出小晶粒,冷却,然后放入离心机,离心机旋转并分离不同密度的物质。完成的甜菜糖晶体用水清洗和干燥。
结晶
13.结晶是制糖的下一步。结晶在一个单级真空锅中进行(见图2)。蒸发糖浆直到达到糖饱和。一旦超过饱和点,就要在锅中加入小颗粒的糖,否则无法结晶。这些被称为种子的小颗粒是形成糖晶体的基础。加入额外的糖浆,然后蒸发,使原来的晶体继续扩展。
14.晶体的生长一直持续到锅装满为止。当蔗糖浓度达到所需水平时,糖浆和糖晶体的浓稠混合物,即所谓的“糖膏”,就被倒进被称为结晶器的大容器中。当缓慢搅拌和冷却糖膏时,它在结晶器中继续结晶。
15.搅拌后的糖膏可以流入离心机,在离心机中,浓糖浆或糖蜜通过离心力与原糖分离。
离心分蜜
16.将糖膏分离成原糖晶体和糖蜜的高速离心作用是在离心机的旋转机器中完成的(见图2)。离心机有一个圆柱形的筐子悬挂在主轴上,有孔的侧面衬有金属丝布。内部金属板每平方厘米含有160到240个孔。筐子以1000到1800转/分钟的速度旋转。因为穿孔衬里使原糖晶体保留在离心筐中,糖蜜则由于施加的离心力通过衬里被甩出。最后的糖蜜(黑带糖蜜),含有蔗糖、还原糖、有机非糖类、灰和水,被送往大型的储罐中。
17.自离心机中铲下的白砂糖被送到造粒机中进行干燥。在一些国家,甘蔗在不使用离心机的小型工厂加工,并生产深棕色产品(非离心糖)。离心糖在60多个国家生产,非离心糖在20多个国家生产。
干燥和包装
18.在造粒机中潮湿的糖晶体被加热的空气翻滚干燥。干燥后的糖晶体通过振动筛按大小进行分类,然后放入存储箱。接着,这些糖被包装成我们在杂货店里看到的那种熟悉的包装、餐馆用的大包装、工业用途的**包装。