红糖在我国的现状及其与精制砂糖的对比分析

徐灵均,袁义明,胡晓苹*

(海南大学食品学院,海南海口570228)

摘 要:经调研发现,我国赤砂糖冒充红糖的乱象严重,当前市场89.9%的红糖实则为赤砂糖,这可能是由于目前国内鲜见对精制砂糖与红糖的理化性质差异做系统研究所致。通过生产工艺、营养特性及保健功能三方面对传统红糖与精制砂糖进行对比分析,并结合国外研究现状对我国传统红糖的未来研究方向做出展望。

关键词:红糖;精制砂糖;非分蜜糖;生产工艺;营养特性;保健功效

红糖(brown sugar),以甘蔗为原料,经提汁、澄清、煮炼,采用石灰法工艺制炼而成的粗糖,整个加工过程中不加入除石灰外任何化学试剂及食品添加剂,完全保留甘蔗原有风味和营养物质。红糖与白砂糖(refined white sugar)、赤砂糖(refined brown sugar)等精制糖(refined sugar)不一样,是一种非分蜜糖(non-centrifugal sugar,NCS),即未经过分蜜处理制成的糖[1-2]。在精制糖未被大规模生产之前,非分蜜糖是甘蔗糖的主要消费形式,其在世界范围内有着不同的名称和形态,如日本冲绳黑糖(Kokuto)、拉丁美洲红糖(Panela)和南亚、非洲粗糖(Jaggery),它们本质上都是浓缩的甘蔗汁[3]

季羡林先生认为红糖在我国具体起源时间“始于三国魏晋南北朝到唐代之间的某一时代,至少在后魏以前[4]。”其产生初期并未被广泛食用,基本作为药用,用法在《千金要方》、《食疗本草》等药典中均有记载。自唐太宗遣使去印度学会了蔗糖改良技术[4],明火熬煮方法得到普及后,我国甘蔗种植面积逐渐扩大,红糖逐渐走进百姓家,也从药用向食用过渡。20世纪中叶,由于传统红糖融化缓慢及带有颜色,不能满足各类食品加工厂大规模生产需求,采用亚硫酸法(或碳酸法)进行脱色制糖的机制糖厂如雨后春笋般应运而生。赤砂糖具有方便、速溶、廉价等特点,其一经出现就迅速占领了市场,传统红糖则逐渐淡出了人们的视野。其实赤砂糖并不是红糖,是工业化的精制砂糖,它们除了工艺不同外,在营养成分和保健功效等方面也存在较大差异。笔者经过实证调研对我国传统红糖的市场现状进行了论述,从生产工艺、营养价值、生理功效等方面对传统红糖与精制砂糖进行了对比分析,并结合国外的研究现状,对未来我国在传统红糖理化性质、生理功效等方面的研究提出了建议。

1 传统红糖的市场现状

机制糖厂的出现极大地挤压了传统红糖的生存空间。有数据记载,在2012年在册的中国274家糖厂中,无一例外采取了来自欧美的硫化法、碳化法加工“红糖”,其学名实为“赤砂糖”。2015年央视3.15《消费在阳光下》晚会中,报道了一份对3 000万人进行的理性消费指数测试结果显示,“赤砂糖就是真正的红糖吗?”一题正确回答率仅为59%,即有近一半人不知道赤砂糖与红糖是不同的,可见传统红糖早已淡出大众视野。

笔者于2015年3月至5月详细地调研了市场“赤砂糖”冒充“红糖”的乱象。为了了解各生产厂家的经营许可范围,调研了红糖产品标签上的生产标准及QS号,数据来源于5个线上平台(淘宝、京东、1号店、当当、亚马逊)和14个线下地区(北京、太原、上海、宁波、合肥、武汉、郑州、广州、深圳、海口、重庆、成都、自贡、沈阳),共计116个品牌、326个红糖产品。

红糖标准为QB/T 4561-2013《红糖》,赤砂糖标准为QB/T 2343.1-1997《赤砂糖》。如果产品执行标准为QB/T 4561-2013《红糖》,且经查询QS号其生产经营范围内有红糖,则其为真正的红糖;如果产品执行标准为QB/T 2343.1-1997《赤砂糖》,且查询QS号其生产经营范围内有赤砂糖,则其为赤砂糖。基于此方法,将“产品品名为红糖,实则为赤砂糖”定义为“混淆消费者”行为,“混淆率”即为“混淆消费者品种数量/调研总数量”。数据分析结果见表1。

表1 红糖市场调研结果
Table 1 Survey results of the market of brown sugar

由表1可见,除华东地区的混淆率68.8%较低外,大部分被调研地区存在严重的“赤砂糖”冒充“红糖”的市场现状,华北和东北地区的混淆率甚至达到了100%;线上调研的5个平台混淆率都较高。综合线上线下来看,89.9%的混淆率可以初步推测目前市场上几乎全部“红糖”实则为“赤砂糖”。

这种大规模冒充乱象的原因有二,一方面由于传统红糖生产厂商产能落后,行业标准不完善[5],政府扶持不足;另一方面,精制糖之一的赤砂糖做市场推广时,为了更好地开拓市场,便顶着“红糖”之名,盗用了它深入人心的千年温补美誉。

然而近年来人们对于工业制品加工中使用各种添加剂的疑虑逐步加深,传统天然的产品开始受到了人们的重视,传统红糖也迎来了复兴的机会。海南遵谭镇土法制糖工艺在2013年被评为“海南省级非物质文化遗产[6]”;义乌红糖的榨糖工艺在2014年被列入“国家级非物质文化遗产[7]”;同一年,古方红糖“连环锅”工艺则被评为贵州省非物质文化遗产。2014年,中央1号文件把我国的食糖生产摆到了农业生产第4位[8],这是过去没有过的。

2 传统红糖与精制砂糖的区别

2.1 生产工艺

精制砂糖的生产采用化学、物理相结合的方法,先除去大部分非糖分杂质,再采用亚硫酸法或碳酸法进行澄清处理,然后通过蒸发浓缩、煮糖结晶、离心分蜜,把蔗糖分离提纯出来,即得到白砂糖[9];白砂糖在二级、三级提纯过程中,总有部分糖蜜分离效果不佳,未能完全分离的颜色微红的产品就是赤砂糖[10]。其生产工艺流程图如下:

图1 精制糖生产流程图
Fig.1 Flow chart of production process for refined sugar

目前,红糖的生产多延袭上千年的传统工艺,先将甘蔗榨取蔗汁,再采用“连环锅”熬煮,利用沸腾时产生的气泡作用及简单过滤装置除去固体杂质,并进行逐级蒸发浓缩,达到一定过饱和度后冷却,搅拌起晶,根据不同的需求制成块状或粉状的产品。其生产工艺流程图见图2[11]

图2 红糖生产流程图Fig.2 Flow chart of production process for brown sugar

针对落后的生产工艺,陆海勤等[12]对传统红糖仅依靠蔗汁沸腾产生气泡带走固体杂质的澄清方式做出了改进,其以壳聚糖作为混合汁澄清剂,采用上浮澄清技术对蔗汁进行澄清处理。结果显示采用新方法的清汁浊度比传统方法降低了81.68%,且最大程度地保留了营养成分。

对比两者生产流程,有如下区别:

1)红糖原料必为甘蔗;赤砂糖原料也可为甘蔗或甜菜。

2)红糖煮制后无分蜜环节;赤砂糖煮制后需经过分蜜环节。

3)红糖主要为石灰法处理,做物理澄清;赤砂糖主要为亚硫酸或碳酸法处理,做化学澄清。

2.2 营养特性

经过分蜜处理后,虽然糖的甜度提高,颜色变白,但是破坏了较多的营养物质;赤砂糖是白砂糖生产过程中糖蜜未被完全分离的附产品,所以其营养价值相对于白砂糖较高。传统红糖未经分蜜处理,因此含有大量糖蜜。正是这些糖蜜既使红糖保留了甘蔗原本的丰富营养成分,又使其具有其特定的颜色、焦香风味。红糖与精制糖各营养成分含量[13-16]如表2所示,红糖与精制糖所含酚类物质含量[14,17]如表3所示。

表2 红糖与精制糖营养成分表(每100克)
Table 2 Nutrition information of brown sugar and refined sugar(per 100 g)

表3 红糖与精制糖酚类物质含量表
Table 3 Contents of phenol compounds of brown sugar and refined sugar

注:“-”表示数据未知;“0”表示含量为零。

从表2和表3可见,传统红糖与精制糖主要在矿物质和酚类物质方面有明显差异。这一方面是由于白砂糖完全不含糖蜜,赤砂糖含有少量糖蜜,而糖蜜有较多营养成分;另一方面也与精制糖加工过程中使用的化学助剂破坏了部分营养成分。而石灰法简易清净所制得的传统红糖矿物质及多酚类抗氧化物含量较为丰富,这也是日本近些年用高于精制糖的价格收购我国红糖的原因[18]

2.3 保健功能

红糖具有养生、保健、美容、延缓衰老等功效[19-20],特别适合于产妇、儿童及贫血者食用,其在中国一直被界定为“药食同源”的一个品类。目前国内关于红糖保健功效方面研究较少,而国外主要是拉丁美洲及日本的学者对红糖所属的非分蜜糖有较为详细的研究。结果表明,非分蜜糖有多种保健功效,可以促进生长、免疫刺激、抗毒、抗氧化、保护细胞、防龋齿、美白皮肤、预防糖尿病及高血压等[2],其中被研究最多的是免疫活性,其次是抗毒性、细胞保护作用、抗龋齿及预防糖尿病高血压[3]。还有一些可能存在的功效也正在被全世界的学者广泛研究并讨论。

2.3.1 免疫活性

Elabasy等的系列研究表明口服蔗糖提取物(sugar cane extract,SCE)对鸡具有促进生长、免疫刺激和避免感染的作用。连续3 d~6 d对鸡喂食SCE,它们的体重显著增加,食物转化率略有减少[21],对绵羊红细胞、布氏杆菌及肠炎沙门氏菌的免疫应答水平显著增加[22-23],外周血中性粒细胞体外细胞实验结果表明经SCE培养24 h,其吞噬作用显著增强[24]。此外,SCE同样还对X射线有预防和治疗作用[25]

2.3.2 抗毒性与细胞保护作用

在印度,大量食用红糖(Jaggery)的工人在烟雾弥漫的工业环境下工作基本不会出现不舒服的症状。印度工业毒理学研究中心的学者自1994年以来做了大量的研究工作。首先通过大鼠动物实验证实了Jaggery具有减少煤粉引起的组织学损伤和降低肺组织羟脯氨酸含量的功能[26]。2008年,他们同佳米雅大学的研究人员合作,发现对经过砷处理的小鼠补充粗糖饮食可以降低小鼠体内染色体复制时发生偏差的概率,表明粗糖在小鼠体内有抗砷毒性的作用[27]。此外,红糖喂食小鼠还可以防止总抗氧化物、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶减少,阻止白介素-1β、白介素-6和肿瘤坏死因子的增加,减少砷在骨髓造血干细胞中遗传病变的影响[28]。M.A.Harish Nayaka证实了红糖Jaggery对NIH 3T3成纤维细胞具有良好的保护作用,且通过扫描电子显微镜对白砂糖、赤砂糖和红糖保护细胞情况的对比观察,进一步证实了红糖对于红细胞氧化良好的保护作用[29]

2.3.3 防龋齿

早在1937年发表的关于红糖防龋齿的研究,学者通过小鼠体内试验被初步证实红糖可以极大程度地降低牙齿的脱钙,磷酸盐作为保护因子起到防龋齿的作用[30-31]

20世纪60-70年代,针对多种糖进行的抗龋齿研究表明,Ca2+、Fe3+和Cu2+的存在可以有效减缓牙釉质的溶解速度[32];通过体外及动物试验,证明了防龋齿主要的作用机制是磷酸盐(特别是三磷酸盐)洗脱吸附在牙釉质蛋白的能力以及磷酸盐磷酸酶的特异性抑制能力[33-34]。2007年,日本学者从糖蜜中分离出两种酚类物质,脱氢二松柏醇-9’-β-D-呋喃葡萄糖苷和异红草苷-7,3’-O-二甲醚,这两种物质对致龋齿变异链球菌和表足链球菌有抑制作用[35]

2.3.4 预防糖尿病和高血压

在20世纪70年代,科学家Schroeder将微量金属元素的影响引入到红糖对血液健康参数的影响过程中,发现铬(III)可以降低血液中的胆固醇和葡萄糖水平[36-37]。现在铬(III)作为一种重要的营养物质被广泛的接受,红糖就是铬(III)的一个很好来源[38]。日本东方医学研究所发现,黑糖(Kokuto)含有的3,4-二甲基-苯基-O-D-葡萄糖苷和3,4,6-三甲氧基-苯基-O-D-葡萄糖苷[39],可以抑制高糖饮食喂养的大鼠小肠中的葡萄糖和果糖的吸收,同时降低胰岛素而不升高血糖。此外,Asikin等[40]研究表明,非分蜜糖含有少量的普利醇(特别是二十八烷醇),这些物质已被证实具有降血脂活性。

2.3.5 抗氧化性

有证据表明红糖的酚类物质含量与其抗氧化活性之间具有较高的相关性[41]。Kensaku Takara等陆续从冲绳黑糖(Kokuto)中分离出19种新型的抗氧化酚类物质,并利用质谱(MS)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)以及一级核磁共振波谱(1H-13C-NMR)对其结构进行了分析[42-44];Carla M.Guimaraes等[45]利用高效液相色谱(HPLC)对红糖中的酚类物质进行了测定,结果表明红糖中酚类主要为丁香酸和对羟基苯甲酸;Bertrand Payet等[46]利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对酚类物质进行了分析测定,发现所有红糖样品都含有香草醛、肉桂酸衍生物和4个苯甲酸衍生物,并利用ABTS法和DPPH法测定了红糖的抗氧化能力。此外,巴西圣保罗大学和古巴哈瓦那大学联合发现,蔗汁里的酚酸提取物对于大鼠体内的MeHgCl中毒有抵抗作用,可有效抑制大鼠脑匀浆脂质过氧化,并建立起了糖蔗产品抗氧化活性与其抗毒性的相关关系[47]

2.3.6 抗癌性

巴西学者从蔗汁中分离、纯化了一种糖苷,体外实验证明其对乳腺癌细胞有着高度的选择性,对恶性细胞有抗增生作用[48]。Yoshimoto等[49]在体内和体外实验中发现甘蔗醋中的酚类生物活性成分能有效地抑制早幼粒细胞白血病细胞株的增殖。

2.3.7 预防动脉粥样硬化

Masashi Inafuku等[50]通过两种动物实验研究了黑糖(Kokuto)对于抗动脉粥样硬化的作用,结果表明,黑糖(Kokuto)可以防止日本鹌鹑主动脉内膜增厚病变,对于载脂蛋白E缺乏型的小鼠也有降低肝脏甘油三酯水平的作用。

3 研究展望

虽然红糖在我国历史悠久,但目前国内关于传统红糖的研究很少,营养保健方面仅停留在概括性描述层面。国外则已经在抗龋齿、抗氧化活性等多个功能方面有深入研究,但研究样品为当地“红糖”,与我国传统红糖存在差异。目前,国内研究多集中于红糖的理化性质测定,或赤砂糖的相关研究,或红糖与白砂糖一系列指标的对比研究,但尚无赤砂糖和红糖的对比研究。而这两者由于颜色、形态相似及在我国目前的特殊市场现状应被系统地对比研究讨论。如能探讨两者的显著差别,不仅关乎红糖千年滋补美誉的“归正”,也可使消费者能够辨别两者,正确选择自己所需产品,更有利于推动整个传统红糖产业的崛起,使现在每况愈下的传统糖业找到新的发展方向。

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Present Situation and Comparative Analysis between Refined Sugar and Brown Sugar in China

XU Ling-jun,YUAN Yi-ming,HU Xiao-ping*
(College of Food Science and Technology,Hainan University,Haikou 570228,Hainan,China)

Abstract:According to the market survey,it was serious that brown sugar was imitated by refined brown sugar in China.In the market,about 89.9%so-called brown sugar was actually refined brown sugar.It was the reason that the diversities of physical and chemical properties between brown sugar and refined brown sugar were not systematically investigated in current domestic researches why the imitations spread unchecked.In this paper,manufacture craft,nutritional properties,and health effects of these two kinds of sugar were compared and analyzed,and the future research work was expected on the basis of the researches at abroad.

Key words:brown sugar;refined sugar;non-centrifugal sugar;manufacture craft;nutritional properties;health effects

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2017.10.047

收稿日期:2016-08-26

基金项目:2015-2016海南大学食品学院本科生创新科研项目

作者简介:徐灵均(1994—),男(汉),本科,研究方向:食品营养与安全。

*通信作者:胡晓苹(1978—),女,副教授,博士,研究方向:农产品无损检测、天然产物。