白砂糖國家標準演變過程及發展趨勢分析

劉琳，王健,，陳花山，遲雅麗，王寶，張思聰，趙亞紅，趙抒娜

（1.中糧糖業遼寧有限公司，遼寧營口 115212；2.中糧營養健康研究院有限公司/老年營養食品研究北京市工程實驗室/營養健康與食品安全北京市重點實驗室，北京 102209；3.中糧屯河糖業股份有限公司/農業部糖料與番茄質量安全控制重點實驗室，新疆昌吉 831100）

0 引言

作為最重要的天然甜味劑，食糖在人們的生活中扮演著重要的角色，不僅是人們日常生活的必需品，也是飲料、糕點、糖果等含糖食品和制藥工業中不可或缺的原料。我國的食糖是產量和產值僅次于糧食、油料、棉花之后排名第四大類農產品[1]，其對我國經濟發展，尤其是邊疆地區（廣西、云南、新疆和內蒙古）的經濟發展起著不可或缺的作用。

我國是世界上重要的食糖生產國和消費國之一，近年來，我國的食糖消費總量相對穩定，年消費總量在1 500 萬t左右，其中食品工業消費大概在1 000 萬t左右，民用消費大概在500 萬t左右[2-5]。按照食糖的加工工藝、形態和風味，可以細分為白砂糖、綿白糖、赤砂糖、精幼砂糖、紅糖、黑糖、方糖、冰糖、糖霜、黃砂糖、金砂糖、黃方糖、塊糖、冰片糖和全糖粉等。不同品類的食糖具有特殊的風味和特定的應用場景，近年來一些小品類產品如赤砂糖、紅糖、黑糖、冰糖等受到市場的關注，但整體份額占比不高，白砂糖仍然是我國食糖產業的主打產品，其市場份額約占食糖總份額的95%以上[6]。為了規范食糖產品的生產，國家相關部門制定了一系列國家標準、行業標準來對食糖進行品質的規范管理。國家標準是同類產品的“最基本要求”，相關專業歸口部門也會根據行業的要求制定行業標準，而下游客戶對產品的要求往往高于國家標準，部分生產企業也會根據自己企業的需求，制訂更高標準的企業標準對自己的產品進行內部控制，提供高品質產品，增加企業的市場競爭力。雖然標準往往滯后于市場的需求，但分析標準的變化仍可以從側面解讀市場對產品的要求以及產品的發展趨勢。本文重點分析食糖核心品類——白砂糖的國家標準演變過程，并從標準演變角度去分析白砂糖的發展趨勢，為我國食糖企業的生產管理和質量提升提供方向。

1 白砂糖標準演變過程

我國第一部《白砂糖》國家標準于1964 年出臺，歷經5 次修改，并整合了輕工業標準QB/T1213-1991《精制白砂糖》[7]，發展為現行標準GB/T317-2018《白砂糖》[8]。特定時期特定歷史條件下實施的《白砂糖》國家標準在相應時期對規范我國食糖行業生產、促進制糖工業發展、加強食糖產品質量管理起到了積極的作用[9]。

1.1 GB317.1-1991《白砂糖》

在GB317.1-1991 標準[10]中，對白砂糖的感官指標、理化指標和衛生指標進行了詳細的要求。其中感官指標要求糖的晶粒均勻，晶?；蚱渌芤何短?、無異味，干燥松散、潔白、有光澤。粒度分為粗粒、大粒、中粒和幼粒4 種，要求在不同范圍內應不少于80%，其中粗粒砂糖：0.8～2.5 mm；大粒砂糖：0.63～1.6 mm；中粒砂糖：0.45～1.25 mm；幼粒砂糖：0.28～0.8 mm；對于理化指標，從蔗糖分、還原糖分、電導灰分、干燥失重、色值、混濁度和不溶水雜質進行了要求，按照不同理化指標分為優級、一級和二級3個級別；對于二氧化硫，按照不同的加工工藝進行區分，其中碳酸法糖廠采用二氧化碳作為澄清助劑，而亞硫酸法糖廠以二氧化硫為澄清助劑，其白砂糖中二氧化硫殘留量相比碳酸法糖廠較高，因此采用不同的標準進行界定。

1.2 QB/T1213-1991《精制白砂糖》

QB/T1213-1991《精制白砂糖》[7]是由輕工業部批準實施的輕工行業標準，其規定了精制白砂糖的技術要求、試驗方法和檢驗規則及標志、包裝、運輸、貯存的要求。該標準對精制白砂糖的感官指標和GB317.1-1991 中對白砂糖的感官指標要求一致，對理化指標的要求要明顯高于后者，蔗糖分的純度更高，對雜質含量（包含還原糖分、電導灰分、混濁度和不溶于水雜質）的要求也較高，整體質量要求高于普通白砂糖，體現出精制糖高純度、高品質的特性。

1.3 GB317-1998《白砂糖》

GB317-1998《白砂糖》[11]是在GB317.1-1991《白砂糖》基礎之上，整合了QB/T 1213-1991《精制白砂糖》發展而來的，在技術要求中，白砂糖的分級增加了“精制”，以適應我國制糖技術不斷發展和精制白砂糖市場不斷擴大的需要。對于感官指標，明確要求“無明顯黑點”，但并沒有明確黑點的檢測方法和評判標準；對于理化指標，除蔗糖分和干燥失重外，其他理化指標均提高了要求；而且在衛生要求中，首次將二氧化硫指標同時作為分級的依據之一，同時也增加了菌落總數、大腸菌群和致病菌指標，引導制糖企業降低二氧化硫殘留量，改善加工環境來控制微生物含量。

1.4 GB317-2006《白砂糖》

在2000—2006 年期間，糖業標準化的工作中心轉移到食糖標準的修訂上來。隨著制糖生產技術設備工藝水平的不斷提升和人們消費水平的不斷提高，舊的白砂糖標準已不能適應新的市場需求，新的食糖標準GB317-2006《白砂糖》[12]應運而生。該版本標準非等效采用《國際糖品法典標準》CODEX STAN212—1999。其中，優級白砂糖的各項指標均達到或超過《國際糖品法典標準》中白糖的指標，一級白砂糖的各項指標均達到或超過《國際糖品法典標準》中耕地白糖的指標，表明我國《白砂糖》國家標準已與國際標準逐步接軌。在感官指標方面，新增了細粒砂糖：0.14～0.45 mm，粒徑更加細小。對于理化指標，除蔗糖分外，其他理化指標均提高了要求，尤其是色值、不溶于水雜質和二氧化硫提升幅度較大；在衛生指標要求方面，直接引用GB13104-2005項目指標，相較上一部國家標準增加了酵母菌的指標，微生物檢測范圍更加寬泛。

1.5 GB/T317-2018《白砂糖》

GB/T317-2018《白砂糖》[8]在感官指標中明確黑點的檢測方法“每平方米表面積內長度大于0.2 mm 的黑點數不多于15個”，這將有助于化驗人員準確判斷感官指標是否合格。而在理化指標方面并未作調整，僅僅是刪除衛生指標方面的二氧化硫要求，明確二氧化硫指標參照GB2760-2014《食品添加劑使用標準》[6]執行。做出如上修改的主要原因是在2009版的食品安全法中規定“有關產品國家標準涉及食品安全國家標準規定內容的，應當與食品安全國家標準相一致”，食糖作為食品添加劑，應與GB2760-2014 的要求相一致，而GB2760-2014 規定了食糖中二氧化硫最大使用量為0.1 g/kg(100 mg/kg)，在這樣的修改之下食糖的二氧化硫指標由GB/T317-2006 中的最大≤30 mg/kg 變更為均≤100 mg/kg。同樣的，標準刪除了微生物的限量規定，保留螨的生物指標，主要是衛生標準參照GB130104-2014《食品安全國家標準食糖》，而GB130104-2014 替換GB130104-2005 時，刪除了微生物的指標。出現上述問題的主要原因是在相關標準修訂過程中與特定行業的標準現狀不銜接，并沒有兼顧產品的發展趨勢。

1.6 QB/T4564-2013《精幼砂糖》

精幼砂糖為用原糖或其他蔗糖溶液，經精煉處理后制成顆粒較小的糖。精幼砂糖具有純度高、潔白、晶粒幼細、速溶等優點，是目前市場上較為高檔的食用糖，廣泛用于沖調飲料、咖啡等，也是方糖生產的主要原料。從外觀上去判斷，精幼砂糖和精制級白砂糖更為相像，而QB/T4564-2013和GB/T 317-2018中對精幼砂糖和精制白砂糖的指標要求略有差別[13]，如表1所示。

表1 精幼砂糖和白砂糖理化指標和感官指標對比Table 1 Comparison of standard between refined granulated sugar and white granulated sugar

從表1 中可以看出：（1）精幼砂糖的各項指標均優于（或相當于）優級白砂糖，尤其是色值、混濁度、二氧化硫指標要比優級白砂糖更嚴格；（2）精幼砂糖的蔗糖分、干燥失重、混濁度、不溶于水雜質、二氧化硫指標和精制白砂糖的對應指標相當，但還原糖和電導灰分的指標要求低于精制白砂糖指標，因此，精幼砂糖的整體品質略低于精制白砂糖；（3）精制白砂糖的粒度范圍較寬，可以有細粒、小粒、中粒等5種規格，而精幼砂糖的粒徑要求為小?；蚣毩?，這也是精幼砂糖與普通白砂糖的主要區別，較小的粒徑主要是保證精幼砂糖在使用過程中能夠快速溶解?，F行條件下，大部分食糖企業均參照國家標準，并沒有采用該輕工業標準。

2 白砂糖國家標準中主要指標的發展趨勢分析

標準對產品質量提升起著引領作用，梳理白砂糖的國家標準演變過程，可從側面解讀產品的發展趨勢。

2.1 蔗糖分

隨著人民生活水平的提高，對產品的質量要求越來越高，而產品純度是體現質量的最核心指標。近30年，相同級別白砂糖的蔗糖分未做任何調整，而蔗糖分以外的指標，還原糖分、電導灰分和不溶于水雜質的標準均逐年提高，如優級白砂糖，其還原糖分從GB317.1-1991 的“還原糖分（%）≤0.07”逐漸提高到GB/T317-2018 的“還原糖分（%）≤0.04”，不溶于水雜質也從“≤40 mg/kg”逐漸提高到“≤20 mg/kg”，降低“雜質”含量即是對純度更高的要求。隨著工藝技術水平的逐漸提高，一些制糖行業新技術，如離子交換樹脂[14-16]、活性炭脫色[17-19]和膜分離技術[20-22]，為制糖行業高質量發展注入新動力。通過新技術的廣泛應用，為生產純度更高、質量更好的產品提供有力的技術支撐。

2.2 感官指標

GB317-1998 增加了“無明顯黑點”感官指標，在GB/T317-2018 標準中，又明確了黑點的檢測方法，即“每平方米表面積內長度大于0.2 mm 的黑點數不多于15 個”，對黑點進行量化，使得產品感官指標的要求和檢測方法更加清晰。而對于一些高端客戶，不單單要求觀察固體白砂糖的感官指標，甚至要求溶解白砂糖來判斷黑點和異物的情況，如益力多要求溶解白砂糖，觀察直徑在0.2～2 mm的片狀、粒狀黑色物質，通過黑點的個數來判斷白砂糖的級別。通過提高對黑點、異物的標準，來引導企業采取從源頭控制、過程監控、后續預防等相關措施來控制產品中的異物[23-25]，提升產品質量。此外，現有GB/T1445-2018《綿白糖》[26]已規定精制級綿白糖和其他級別綿白糖黑點數不同，未來也不排除會將黑點數作為白砂糖分級的依據。

2.3 粒徑

近些年，下游客戶越來越青睞細小粒徑的白砂糖，在GB317-2006的感官指標中，白砂糖的粒徑級別由4級增至5級，新增“細粒砂糖：0.14～0.45 mm”，粒徑更加細小，主要原因為：（1）對于工業客戶來說，通常是以液態形式（溶解）或固態形式（磨粉）應用，以液態形式應用時，細小粒徑的砂糖能夠迅速溶解，提高生產效率；以固態形式應用時，細小粒徑的糖磨粉時所需時間更短，且糖粉更加均勻；（2）對于民用消費者來說，相同色值時，細小粒徑的糖比表面積更大，感官方面更加潔白美觀。綜上，細小粒徑的糖越來越受市場的青睞。

隨著我國消費者對烘焙食品的認知度不斷提升，飲食西化推動需求增加，我國烘焙食品人均消費量逐年增長[27-28]。而在高端烘焙產品中，主要應用精幼砂糖，根據行業統計，市場需求量為100萬t左右，其中30%為韓國進口（希杰CJ、三養SAMYANG 等）精幼砂糖，價格比國內精制白砂糖高出500～1 000 元/t。相較我國精制白砂糖，韓國精幼砂糖主要存在3 方面優勢：（1）平均粒徑在0.40～0.55 mm，顆粒精細、目數均勻、易溶化；（2）產品質量非常穩定，國內白砂糖品質波動大；（3）顆粒松散，易貯藏，不易受潮結塊。通過攻關原料品質控制、結晶精細化控制、多級篩分、結塊控制等關鍵技術，可達到或高于韓國糖產品標準。此外，通過精細化篩分，滿足客戶定制化的粒徑需求也是未來的發展趨勢。

2.4 干燥失重

白砂糖在儲存過程中特別容易發生結塊現象，結塊可分為假性結塊和真性結塊，假性結塊通過人工摔包、轉倉即可使白砂糖恢復松散狀態，但大幅增加人工費用；“真性結塊”白砂糖板結嚴重，極大制約食糖產品應用，例如，對于部分下游客戶，白砂糖的輸送采用風送的方式，如果白砂糖結塊，則影響輸送系統的運作。白砂糖水分、倉儲環境、運輸條件、氣溫差異等都是導致食糖結塊的重要因素[29-31]。對于水分較多的白砂糖，其表面具有較厚的蜜膜層，在包裝袋內晶粒緊密地接觸，一旦外界的儲存條件如溫度、濕度發生變化，蜜膜很可能結晶而固體化，使原本分散的單個晶粒連結成塊[32]，通過熟化倉[33]等工藝實現砂糖表面和內部水分的平衡也是控制結塊的有效措施之一。降低白砂糖成品的水分含量，有利于延長白砂糖的儲存期。此外，水分過高會導致白砂糖滋生微生物、發生流漿現象，因此，國家標準對白砂糖水分的要求也在逐年提高。

2.5 色值

色值是衡量白砂糖品質的重要理化指標，色值直接影響市場的準入和賣價，色值超標致使產品質量降低，會給糖廠造成產品降級的損失，對于國內精制糖來說，在色值提升方面，也在對標韓國和日本的同類產品。近些年，國家標準對食糖色值的要求也在逐年提高，一級白砂糖的色值從1991年的“≤180 IU”逐漸提高到“≤150 IU”。白砂糖中的鐵和酚類物質是影響色值的主要因素[30,34-35]，通過提升澄清工藝，引入離子交換樹脂[14-15]、活性炭脫色[18-19]等先進工藝來進一步降低產品色值。除了要求色值達到特定的要求外，越來越多的客戶關注不同批次產品色值的穩定性，同時也要求產品應具有一定的光澤，即要求制糖企業控制滾筒干燥、斗式提升、皮帶輸送等環節對白砂糖顆粒的磨損，以提升對白砂糖的感官評價。

2.6 二氧化硫

二氧化硫作為一種食品添加劑，廣泛地應用于食品加工中，在生產中起到漂白、防腐、脫色和抗氧化的作用[36]。我國絕大多數制糖企業采用亞硫酸法工藝，采用二氧化硫為澄清劑，來去除蔗汁中的色素及非糖分物質[37-38]。二氧化硫含量是白砂糖的重要指標，被生產企業嚴格控制。GB317-1998衛生要求中的二氧化硫指標首次同時作為分級的依據之一，隨后二氧化硫的指標要求有所提高。由于2009版的食品安全法的相關規定使得GB317-2018 中白砂糖的標準中二氧化硫指標由GB/T317-2006 中的最大≤30 mg/kg 變更為均≤100 mg/kg。因為食品安全法和參照標準等方面的調整而降低了二氧化硫的標準要求，并不意味著二氧化硫指標不再重要，事實上“碳法”“無硫”仍然是包含白砂糖在內的食品行業的核心賣點之一，尤其是在B2C（Business to Customer）小包裝市場。通過開發低硫工藝或應用新技術（或裝備）來減少白砂糖二氧化硫含量，實現產品的綠色、健康，符合當代人們的飲食要求[6,39-40]。

2.7 微生物

食品安全問題已成為社會公眾最關注的熱點話題之一。在眾多的食品安全指標中，微生物及其產生的各種毒素引發的污染備受重視。食源性致病菌仍是影響全球食品安全和危害公眾人體健康的主要因素之一[41-43]。作為食品的主要甜味劑，食糖如果被致病菌所污染，則可通過多種途徑造成許多下游食品的污染。因此，食糖的微生物指標對于許多食品企業具有重要的意義。GB13104-2014標準刪除了食糖中的微生物限量規定，保留螨的生物指標，制糖企業和下游客戶并沒有因為國家標準中刪除“微生物”而放松了對微生物的檢測，恰恰相反，可口可樂、箭牌等著名企業都制定了各自企業的用糖標準。如可口可樂用糖標準除對細菌有限量要求（≤200 cfu/10 g）外，對霉菌和酵母菌也有限量要求（均為≤10 cfu/10 g）[44]；某知名烘焙企業，在采購白砂糖時明確要求檢測國家標準中并未明確規定的“灰綠曲霉”。因此，制糖企業在生產過程中，仍需制定嚴格的衛生管理制度，加強微生物相關的檢測，提高企業管理水平，控制減少微生物污染。

3 白砂糖非常規指標的發展趨勢分析

近些年，我國的食品工業得到快速增長，產品種類日益豐富，產業效益不斷提高，下游用糖客戶對食糖的品質提出了新的挑戰和要求。通過用糖企業對產品的指標要求要高于國家標準，且大部分企業會針對自己的產品種類提出國家標準之外的特異性要求，諸如酸性絮凝物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、淀粉酶等，這些指標也應引起制糖企業的足夠重視。

3.1 酸性絮凝物

隨著社會的進步和經濟的不斷發展，我國的飲料行業迅猛發展保持快速增長。目前飲料用糖仍以白砂糖為主，而飲料生產企業對白砂糖要求非?？量?，尤其是碳酸飲料。諸如可樂、雪碧等高品質碳酸飲料明確要求產品清澈透明，不允許有酸性絮凝物[45]。白砂糖酸性絮凝物問題是制糖行業的共有問題，對亞硫酸法制糖工藝來說，酸性絮凝物問題更為嚴重。酸性絮凝物主要與白砂糖中的多糖、硅酸鹽、蛋白、膠體、微生物等物質有關[46]，在酸性環境中，這些雜質會產生絮凝，形成大分子網絡結構；若飲料中產生絮凝物，勢必會影響消費者的感官評價。對于酸性絮凝物的檢測，通常是取一定量的白砂糖溶解，加入磷酸溶液或碳酸水至一定的pH，在室溫下靜置一段時間，在高強度光源下觀察絮凝情況?！栋咨疤侵兴嵝孕跄锏臏y定》的行業標準也在制定過程中，預計將于2019年12月上報。對于制糖企業，一定要引起對酸性絮凝物的重視，通過引入酶制劑[47]、超聲場[48]、高效澄清等技術來有效解決白砂糖酸性絮凝物問題，減少客戶投訴，增加飲料用糖份額，提高白砂糖議價能力。

3.2 硝酸鹽和亞硝酸鹽

硝酸鹽和亞硝酸鹽是自然界中最常見的含氮化合物，亞硝酸鹽的外觀及滋味都與食鹽相似，可以作為食品添加劑使用，但食品中添加的亞硝酸鹽過量又會導致食用者中毒[49]。近年來，隨著下游客戶如乳品企業日趨嚴格的產品要求，作為常規配料的食糖中的硝酸鹽和亞硝酸鹽也開始受到關注[50]。目前，行業標準QB/T5013-2016[51]規定了白砂糖、綿白糖、赤砂糖、冰糖、方糖、冰片糖等食糖中亞硝酸鹽的測定方法。其中，第一法為離子色譜法，適用所有糖產品中亞硝酸鹽的測定，第二法為分光光度法，適用于白砂糖、綿白糖、單晶體冰糖等顏色較淺的食糖中亞硝酸鹽的測定。離子色譜法的優點是操作簡單，準確度高，檢出限低；但也存在需要專業的分析檢測儀器，檢測成本偏高的問題。分光光度法的優點是不需要專業的分析儀器，且檢測成本較低，但也存在操作較為復雜，準確度較低，檢出限較高的缺點?，F在對食糖中的硝酸鹽檢測并沒有專門的檢測標準，大多數糖廠遵循國家標準GB5009.33-2016[52]，使用鎘柱還原-重氮偶合顯色光度法進行檢測，該方法操作繁瑣耗時，而且隨著使用次數增加，鎘柱老化導致其還原效率下降，無法保證檢測的準確度。目前，也有新型硝酸鹽/亞硝酸鹽快速檢測儀完成開發[53]，該方法與現行國家標準及業內常用的檢測手段相比，具有用時短、檢測精度高、節約儀器設備、對操作人員操作界面及使用方法友好等特點，在食糖領域推廣使用的潛力大，相關技術已完成實驗數據驗證，其應用推廣也正在進行中。

3.3 淀粉酶

在甘蔗生長過程中，淀粉與蔗糖都是作為一種貯備成分存在于甘蔗中，而且淀粉含量與種植地區、氣候、甘蔗品種和收割時間有很大關系。淀粉是葡萄糖的高分子縮合物，分子量由數萬到數百萬。作為大分子膠體物質，淀粉對甘蔗制糖工藝的危害很大，研究表明蔗汁中的淀粉受熱溶解后形成粘稠糊狀物，會使得糖汁粘度增大、影響其過濾性能、降低沉降效率，進一步還會阻礙蔗糖結晶，增加煮糖時間、產品色值及廢蜜產量，從而造成蔗糖損失并影響糖品的質量。另外，白砂糖中淀粉的含量過高還會增加下游產品的混濁度，產生酸性絮凝物，影響產品品質[54-55]。

目前，除去淀粉最有效的手段是在制糖過程中加入淀粉酶，國內制糖行業并沒有大范圍使用淀粉酶，而國外的淀粉酶工藝已經相當的成熟，而且以高溫淀粉酶的應用居多。在制糖過程中添加淀粉酶，如果溫度、pH 和反應時間不合適，將無法保證將添加的淀粉酶全部失活，會導致淀粉酶在白砂糖產品中有所殘留。白砂糖中淀粉酶殘留，可能會對食品加工過程有所影響，如酸奶的粘度.國內的乳制品企業，如君樂寶、蒙牛等企業，對白砂糖中的淀粉酶含量也有明確的要求。

對于原糖精煉企業，應做好進口原糖淀粉酶含量的檢測，以便及時調整加工工藝，盡可能去除原糖夾帶的淀粉酶；對國內甘蔗制糖企業，在淀粉酶的應用過程中，應在淀粉酶活性和白砂糖淀粉酶殘留量中尋找一個平衡點，篩選合適的酶制劑，優化添加位點及添加量，確保淀粉酶具有較高的反應活性，同時在產品中不會造成大量殘留，持續跟蹤下游客戶的白砂糖使用方式及加工工藝，盡可能將風險降至最低。

4 結論

本文系統性地梳理了白砂糖國家標準近30 年的演變過程，從標準演變角度對產品質量指標進行詳細的解讀。隨著人民生活水平的提高，勢必對產品的質量提出新的挑戰和要求，綜合來看，制糖企業應加強工藝技術的提升，不斷降低雜質含量和產品色值，提高產品純度；采取相關措施從源頭控制、過程監控、后續預防來控制產品中的異物，提升產品的感官指標；攻關原料品質控制、結晶精細化控制、多級篩分、結塊控制等關鍵技術，滿足客戶定制化的粒徑需求；盡管現行標準放寬了對二氧化硫和微生物的要求，制糖企業仍需制定嚴格的衛生管理制度，加強二氧化硫和微生物的跟蹤與檢測；此外，酸性絮凝物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、淀粉酶等指標已引起了下游客戶的關注，制糖企業應該對這些指標引起足夠的重視。期待能夠通過本文的研究與分析為我國食糖企業的生產管理和質量提升提供指導。