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專題報導-糖人憶甘蔗製糖


2月號 2013 Feb
專題報導-糖人憶甘蔗製糖

文/南靖糖廠 林茂益


甘蔗屬於禾本科,適宜高溫的氣候,是熱帶地區主要的製糖原料,台灣地區適宜種植甘蔗,甘蔗的生長期一般為18個月,每年一到三月種植的甘蔗謂「春植」,七到八月種植的甘蔗謂「秋植」,甘蔗成熟採收時期是十二到四月間,糖度可達22-24間。

蔗園甘蔗包括蔗農契約種植(約耕原料)與自營農場種植(自耕原料),成熟採收後最好能在24小時內運抵工場壓榨製糖,避免甘蔗酸化甜度降低。採收方式過去全是人工採收,牛車裝載運抵蔗埕轉運站裝載於五分台車再運至工場,現今是機械採收為主人力採收為輔。

甘蔗採收後,再經由公路的運輸或鐵路運輸,運抵製糖工場後依序再由「自動卸蔗設備」卸倒進甘蔗輸送機,就開始進入整套製糖的程序。


甘蔗壓榨作業

由於甘蔗長短不一樣(有機採及人採),因此輸送過程先經 「第一道蔗刀」整平、「第二道蔗刀」斬切,再經由「撕裂機」將每支甘蔗撕裂,由於甘蔗的糖分是存置於甘蔗的「蔗髓」內,因此撕裂機是依甘蔗的纖維方向撕裂,而不希望在撕裂的過程中將蔗髓打破,以免造成蔗汁的流失。 

撕裂過的甘蔗再由上昇輸送機送至壓榨機前端開始進行壓榨作業程序,壓榨機有四重(或五重)串聯在一起,每重壓榨機組由3個轆軸組成。第一重壓榨機榨出來的汁叫做「原汁」,為確使「蔗渣」中的糖分能盡量被壓榨出來,因此必須經過多重壓榨機的重重壓榨,最後道壓榨機是用熱水(55-60℃)將壓榨過的蔗渣的糖分洗出來。在這一個單元的主要產物有「蔗汁」和「蔗渣」。 

「蔗汁」經過壓榨機榨出來的甘蔗汁先送到「加熱器」,再經「加灰槽」、「沉澱槽」、「真空過濾機」,其目的是藉助石灰讓甘蔗汁裡的雜質沉澱。而「蔗渣」是甘蔗壓榨過程中所殘餘的廢棄物(占甘蔗量約26%),配合有效利用這些蔗渣,糖廠都予以回收當鍋爐的燃料;蔗渣送進「鍋爐」燃燒產生蒸汽(23kg/cm2),分別做為透平發電機與透平壓榨機的動力。 

透平發電機是將蒸汽先轉為「機械能」,再轉為「發電能」,製糖過程中有80%至90%的電力,都是靠糖廠本身利用蔗渣所發的電。發電後的蒸汽叫做「廢汽」(0.7kg/cm2),可當做製糖過程的蔗汁加熱、糖漿濃縮、結晶煮糖等之熱源。因熱交換凝結而成的液態「凝結水」(屬乾淨的純水)則送回鍋爐當給水,因甘蔗含有約70%水份,經壓榨後蔗汁加熱濃縮依質量不滅轉換許多凝結水供鍋爐使用,所以糖廠可說是台灣最早的標準汽電共生廠。 

甘蔗壓榨後蔗渣約占26%,其中21%作為鍋爐燃料使用,尚節餘5%台糖曾把它製成紙漿,現在則作「有機堆肥」,部份蔗渣送到自營農場充當土壤改良之用。


製糖清淨操作

蔗糖的生產方式分為三種:石灰法、新亞硫酸法及碳酸法,每種方法所製造的糖類都有所不同。 

在各種蔗汁清淨法中,「石灰法」為最古老之一種清淨方法;石灰法主要係將蔗汁加熱並加入石灰乳,讓蔗汁中之蛋白質凝固,中和有機酸,以及利用等電點之作用,將蔗汁中之蛋白質、膠質、脂肪酸、蔗臘等形成一種複雜成份之絮狀物。經過靜置一段時間以後,此絮狀物逐漸凝聚沉降,並將蔗汁中之小粒懸浮物以及泥沙等,一起在下層形成一種泥漿狀之沉澱,而上層即得到清晰之蔗汁。 

「新亞硫酸法」是產製白糖的一種方法,70年代曾在台灣生產發覺效能較差,品質不穩定被迫停用。「耕地白糖碳酸法」則為台糖較成熟之製糖方法,蔗汁經二次加熱為55℃,送入連續碳酸飽和槽(3槽串連),頂部加入石灰乳(30Bx),底部通入CO2(28%),控制出口飽和汁pH:10.2,再進入過濾作業,過濾汁再經第二次碳酸飽和管控pH:8.4,再過濾後又經亞硫酸飽和進行蔗汁漂白管控pH:7.0,然後進行蒸發濃縮。 

經由加灰槽加灰作用後的蔗汁,要先蒸發將蔗汁濃縮,將水分拿掉後再送至沈澱槽沈澱。這個過程裡,只要是藉著石灰的作用讓甘蔗汁裡的雜質沉澱。沉澱後的泥漿加上蔗髓,再經由真空過濾機吸取糖分,剩餘的稱之為「濾泥」。濾泥裡頭含有大量的有機質,可送往自營農場當「土壤改良劑」。


蔗汁蒸發濃縮作業

經過加灰、沈澱、過濾後的蔗汁就是「清淨汁」,送至預熱器加熱至105℃左右,再送到五重的「效用罐」(多效蒸發罐)濃縮至65Bx謂之糖漿,若產製白糖則須增設糖漿亞硫酸飽和槽通入硫磺汽再漂白一次,生產二砂則免。 

五重效用罐是將五個罐串聯在一起,末效罐抽真空,只有第一罐送入廢蒸汽,借由各罐真空度落差及汁汽加熱,各罐均同時進行蔗汁濃縮作業,理論上使用1kg蒸汽可產生5kg凝結水。


結晶與分蜜操作

「結晶罐」煮糖,罐內是抽真空逐次加入糖漿管控飽和度煮出糖膏狀的高濃度流狀體,然後再引入「中繼槽(助晶機)」,批次送入「分蜜機」,分蜜機有如脫水機,糖籃1200rpm離心運轉,作用是將「砂糖」與「糖蜜」分離。糖蜜可做味精的原料或當飼料用來養豬,將糖蜜加工也可做成食用的「營養糖蜜」,過去曾拿來做「酒精」的原料,以前的「健素糖」,它是酵母粉做的,酵母粉的來源就是糖蜜。 

砂糖目前是食品相當良好甜味料,依性質別分類為:糖度99.70以上的特(細)砂,及糖度98.5以上的二砂(黃糖),一般消費大眾經常提問,那一種糖較適宜使用,就以食品衛生觀點自我論述,特(細)砂較二砂好,若以食品營養則反之,二砂優於特(細)砂。


近來其他砂糖產品

冰糖(傳統冰糖、晶冰糖、晶彩冰糖、情憶冰糖):是配合市場需要產製較大顆粒晶體,因其溶解時減緩溶解速度增加食(品)物吸收功能,某些食物調理需使用冰糖調製。

 微晶糖系列(紅糖、黑糖):屬極細之固態晶粒除砂糖成份外尚有特殊風味並掺雜糖蜜,含豐富之礦物質與銨基酸等營養成份,視為養生保健者喜愛,粉糖、片劑糖、防潮粉糖等依食品業個別需求訂貨生產直接購買消費者不多,微晶糖衍生性產品,以訴求養生兼營養為主目前台糖推出「黑糖薑母茶」與「台糖薑母茶」屬即溶包產品,市場反映良好業務也快速成長。

液態糖產品:甘蔗糖漿、液態糖漿也是公司配合市場與食品業廠商須要而推出之甜味料產品。


省思

長期台糖砂糖提供國內甜味原料供應鏈,目前有關供應消費大眾的小包裝糖業務也是重要工作,爾我們除背負社會責任外營收與獲利也不得忽視,「特殊糖」的再研發與推出願景看好有待「糖人們」繼續努力。


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