我国甘蔗品种及产品加工研究现状

辛术贞，林 熊，杨 建，杨 毅，李华雄，陈 刚，刘建华，邓益华，易海燕，夏运红，欧阳丽娜，李 月，胡红文，沈沾涛

（1.四川省内江市农业科学院，四川内江 641000；2.内江甜城蔗酒农业科技有限公司，四川内江 641000）

0 引言

甘蔗（SaccharumL.）是一种重要的经济农作物，是世界上最重要的糖料作物及较有发展潜力的可再生能源作物。原产于印度，现广泛种植于热带及亚热带地区。我国是世界甘蔗种植大国，海南、广西、广东、台湾、福建、浙江、湖南、湖北、贵州、四川等多省份均有分布。近10年来，全国甘蔗种植面积基本稳定在1 400 khm2以上，全国甘蔗年度总产量维持10 000万t以上。我国甘蔗精深加工研究发展较好，甘蔗精深加工产品主要包括白糖、红糖、甘蔗汁、甘蔗酒等，副产物蔗渣可造纸、生产环保餐具制品，废糖蜜生产高活性干酵母、焦糖色素，黑糖泥制成生物肥，甘蔗叶用于生物质发电，蔗梢可作青饲料等。通过分析我国近年来育成的甘蔗品种、加工产品工艺及研究现状，有针对性地提出甘蔗加工产业发展建议，以期为我国甘蔗产业的持续发展提供参考。

2009—2018年全国及主要蔗区甘蔗种植面积及产量[1]见图 1。

1 甘蔗品种的类型

甘蔗按用途不同可分为糖蔗、果蔗、能源甘蔗、饲料甘蔗等。

1.1 糖蔗

糖蔗是主要利用蔗汁中蔗糖分生产蔗糖的甘蔗品种，是蔗糖工业的主要原料。此类甘蔗一般具有单产高、含糖量高、抗逆性强、宿根性好、农艺性状和工艺性状良好等特点。目前，我国生产糖蔗品种较多，推广面积较其他甘蔗品种多，在我国甘蔗主产区为广西、云南、广东、海南等地，主要以糖蔗种植为主，云南、贵州、四川、广西、福建等地，高等院校、科研院所积极开展甘蔗特别是糖蔗品种选育研究，生产中有一定推广面积且有潜力的代表品种有新台糖20号、新台糖22号、云蔗06-407、云蔗05-51等。

我国主要甘蔗育种单位及审定或登记的部分糖蔗品种[2-3]见表1。

表1 我国主要甘蔗育种单位及审定或登记的部分糖蔗品种

1.2 果蔗

果蔗是水果型甘蔗的简称，具有解渴充饥、清凉解毒、消除疲劳等功效，是一种深受人们喜爱的鲜食果品[4]。果蔗一般具有甘甜多汁、茎形美观、茎节泡脆易撕皮、纤维含量少、单产高、抗逆性强、田间农艺性状好等特点。我国果蔗栽培历史悠久、资源丰富。目前在我国大部分地区均有种植，按蔗茎的颜色可分为黄皮果蔗、黑皮果蔗、白皮果蔗和青皮果蔗，其中广泛栽培的果蔗品种为引进的“拔地拉”（Badila）。我国自20世纪90年代开始开展果蔗育种，现已育成一批优良品种，如广西桂果蔗系列、贵州黔糖系列、四川川蔗系列和甜城系列等，一些地方果蔗特色品种在生产上也较为常见，如广东省谭州大蔗、海丰腊蔗，福建省福州白眉蔗、同安果蔗，浙江省杭州青皮果蔗，四川省内江蜜蔗、青皮蔗等。

我国审定或登记的部分果蔗品种见表2。

1.3 能源甘蔗

表2 我国审定或登记的部分果蔗品种

能源甘蔗是指主要用于生产燃料乙醇等能源的甘蔗品种。随着石油、煤炭等不可再生资源的日益枯竭，世界资源问题日趋严重，发展能源甘蔗品种、开发利用燃料乙醇是解决未来能源安全问题的重要战略途径之一。我国能源甘蔗研究起步较晚，但发展比较快，福建农林大学、四川省植物工程研究院、四川省内江市农业科学院等科研机构正在开展能源甘蔗品种选育。能源甘蔗主要包括能源专用和能、糖兼用两类品种[17]。能源甘蔗在选育种方面，对蔗糖分含量的要求稍低，对产量、宿根性和抗性等方面要求较高，要求具有粗生、高产、耐旱、宿根性强、省工等特性[18]。我国现已育成的品种主要有广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所育成的桂糖33号、桂糖39号[19]，四川省植物工程研究院育成的川蔗23号[20]、川蔗27号[21]等。

1.4 饲料甘蔗

饲料甘蔗主要作为饲料用的的甘蔗。甘蔗是C4型高光效作物，生长快、宿根性好、分蘖力强、一年可以收2～4次。蔗叶、蔗梢和幼茎含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类和维生素，具有含糖量高、贮藏时间长、纤维含量低、能量高、易消化等优点，是一种极具发展前途的特高产饲料作物。我国已开展甘蔗饲用相关的研究，福建省农业科学院甘蔗研究所已育成饲用杂交甘蔗——闽牧101[22]、优质饲草型甘蔗品种——闽牧42[23]等。

2 甘蔗产品开发现状

2.1 甘蔗的鲜食

甘蔗的鲜食以果蔗品种为主，部分地区存在糖蔗少量鲜食的现象，我国成渝等地区主要以甘蔗鲜食为主。甘蔗的鲜制多以新鲜甘蔗的冷藏为主，贮藏期较短、易变质，所以鲜制产品一般只出现在甘蔗的时令季节，常为现采现售。

2.2 甘蔗的深加工

随着甘蔗科研的逐渐推进，甘蔗深加工技术愈加成熟。目前，甘蔗的深加工产品主要有白糖、红糖、甘蔗酒、甘蔗汁、燃料乙醇等。

2.2.1 白糖

甘蔗制糖历史悠久，主要有2种模式，一种是用亚硫酸法或碳酸法直接生产白糖；另一种是先用石灰法制造原糖，然后在精炼糖厂进行回溶、提净，再次结晶成为精炼糖[24]。制糖的主要工艺为蔗汁提取→糖汁清净→浓缩蒸发→糖浆结晶→分离→干燥→包装→入库。甘蔗制糖可分为硫化糖和碳化糖，硫化糖指采用亚硫酸法加工生产的机制糖，主要提供给食品厂家和居民日常生活消费；碳化糖指采用碳酸法加工生产的机制糖，主要用于饮料、医药行业。碳化糖保质期较长、质量较好，但价格相对较高，因此我国大部分糖厂主要生产硫化糖[25]。

2.2.2 甘蔗酒

以甘蔗为原料生产的白酒在国际上叫朗姆酒，同威士忌、白兰地并称为世界三大蒸馏名酒，酿造出的白酒保留了甘蔗特有的蔗香味。甘蔗酿酒是采用甘蔗茎作为酒母载体，以甘蔗原汁为原料，经加热灭菌后进行发酵，并以甘蔗渣作为燃料，发酵醪采用双蒸的方法蒸馏出蔗香型白酒[26]。李敏杰等人[27]研究了以甘蔗为原料发酵制酒的最佳工艺参数，结果表明甘蔗汁通过发酵制取甘蔗酒的最佳生产工艺条件是装液量为90%，SO2用量为100 mg/kg，酵母添加量为0.4%，发酵温度为20℃时，发酵液中乙醇的体积分数可以达到7.6%。此外，我国科研人员开展了甘蔗果酒[28-29]、灵芝甘蔗酒[30]等加工工艺探索，积极推动了我国甘蔗精深加工技术的研究。

2.2.3 甘蔗汁

甘蔗中含有丰富的糖分、水分及对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙、铁、磷、锌、锰等物质，尤以果蔗养分含量最为丰富。成渝地区常见甘蔗现榨现卖，将甘蔗榨汁后装杯直接销售，但这种方式卫生性差、保存期短、季节性强，不适宜长期保存和远距离运输。王薇[31]将甘蔗进行榨汁、过滤、灭菌等处理，制成甘蔗汁灌装饮料，最大限度地保留了甘蔗原汁甜味。为增加甘蔗汁复合香气，康佩姿等人[32]研制了蓝莓甘蔗汁复合饮料；吴正奇[33]将马蹄和甘蔗榨汁后混合，制成天然马蹄甘蔗汁饮料；此外，生姜蔗汁[34]、甘蔗百香果热带复合果汁[35]、柠檬甘蔗饮料[36]、甘蔗醋[37]等复合饮料生产工艺研究不断开展。甘蔗汁中含有多酚类、氧化酶等在空气中极易氧化的物质，使甘蔗汁颜色易加深变褐，影响感官。陈子叶等人[38]研究了超高压（HHP，500 MPa/4 min） 和高温短时 （HTST，95℃/15 s） 对甘蔗浊汁和清汁pH值、可滴定酸（TA）、可溶性固形物（TSS）、总酚、色泽、褐变度等指标的影响，并分析了4℃条件下贮藏15 d内甘蔗汁品质的变化，发现HHP甘蔗清汁的褐变度增加，HTST甘蔗汁颜色稳定，综合考虑得出超高压杀菌有利于保持甘蔗汁品质，是适合甘蔗汁的加工技术。

2.2.4 原汁红糖

中医认为，红糖性温、味甘、入脾。红糖具有益气养血、健脾暖胃、祛风散寒、活血化瘀的功效，适用于产妇、儿童及贫血者食用，特别是年老体弱、大病初愈的人食用。随着人们日益增长的对健康生活的需要及白糖市场的持续低迷，甘蔗原汁红糖及其制品逐渐成为人们的主要追求，原汁红糖、液体红糖等研究不断开展。原汁红糖的生产流程主要是物理过程，甘蔗经压榨、轻度澄清、蒸发浓缩、降温成型、干燥等程序制成成品[39]，保留了甘蔗中较多的维生素和矿物质，具有较高的营养价值。陈勇等人[40]提出了原生态液体红糖生产流程：甘蔗→压榨提汁→初压汁或混合汁添加石灰乳调pH值→加热→物料分离—清汁加热→一次浓缩→二次浓缩→灌装→产品检测→成品入库，并对云南开发原生态液体红糖的种植资源及品牌、气候及环境、技术及政策等优势进行了可行性分析研究。原生态红糖产品具有天然、健康等特点，将会成为未来甘蔗精深加工的一个重要方向。

2.2.5 燃料乙醇

在巴西，甘蔗是继石油后的第二大能源，利用甘蔗大规模生产燃料乙醇取代汽油已相当成功[41]，表明能源甘蔗作为一种新型的生物能源具有广阔的发展前景。邱晓娜[42]对能源甘蔗生产乙醇与其他原料的比较优势、几种生产途径及经济可行性进行了分析，认为甘蔗是最佳的可再生能源作物，发展能源甘蔗生产乙醇，是解决我国能源紧缺矛盾的最佳途径。李苗苗[43]、谭显平等人[44]研究表明，利用甘蔗发展燃料乙醇产业具有广阔的前景，也是切实必要的。闫德冉等人以固定化酵母作为发酵菌株，研究了甘蔗生产燃料乙醇的预处理、发酵工艺，获得了最适工艺参数，同时指出该连续发酵工艺在生产上是完全可行的，具有工艺路线简单、生产成本低等特点，是目前最适于大规模推广的燃料乙醇生产工艺。

3 结语

我国发展甘蔗精深加工产品，首先要对加工产品的现行情况进行深入调研，对国内外发展现状、存在的问题及产品发展的技术、经济、社会效益等进行充分分析，不盲目开展。其次要准确把握产品定位，产品开发要符合市场需求，迎合消费者偏好，同时结合地方特色，大力发展“记得住乡愁，留得住记忆”的特色甘蔗加工产品，在人们对美好生活需要日益增长的潮流中，应更加坚持产品品质高标准定位，加快规范产品加工工艺及质量标准，确保甘蔗加工产品达到国家标准及市场和消费者的期望。最后通过合理渠道积极争取更多的金融支持和政策支持，提高市场竞争力，确保甘蔗加工产业平稳健康有序发展。