甘蔗品质分析讲义修改稿图文.doc

甘蔗品质分析 （陆国盈）概述一、甘蔗品质分析的生产意义甘蔗品质分析是利用物理或化学的方法，测定甘蔗的蔗糖分、还原糖分、纤维分和其他化学成分，以便甘蔗科学研究、糖厂化学管理及农业生产应用的一门技术它对甘蔗科学研究和甘蔗工农业生产起着指导性的作用，具体表现在以下几方面1、在甘蔗科学研究方面在甘蔗选育种方面，根据甘蔗品质分析结果，鉴定不同品种（系）的甘蔗蔗糖含量和其他指标，为选育符合制糖工业要求的高产高糖分和不同熟期的甘蔗良种提供依据 在栽培技术研究方面，不同的栽培技术或抗逆措施对产量和品质产生不同的影响，通常需要借助品质分析的结果来评价不同栽培技术或抗逆措施选择的技术效果2、在甘蔗工业生产方面（糖厂化学管理方面）甘蔗是制糖工业的主要原料，从国民经济意义上来看，不单要求高产量，同时还要求有高糖分和优良的工艺品质在甘蔗品质指标中蔗糖分和蔗汁纯度是主要指标，还原糖和纤维分是参考指标，这些指标都是通过甘蔗品质分析得到的甘蔗糖厂在开榨前，必须先由各个蔗区采样进行品质分析，根据每个蔗区各个甘蔗品种的成熟程度来确定编制砍蔗次序和确定开榨日期，并按先熟先砍原则以保证糖厂获得优质高糖分的原料蔗，从而提高糖厂的经济效益。

甘蔗糖厂在开榨初期及每小期都进行干榨试验，测定原料蔗的糖锤度、转光度和纤维分来检查各座榨辘的榨出率，以便调整榨辘达到更大的压榨效能在生产过程中定期检验蔗汁的糖锤度、转光度、蔗糖分和还原糖分以及蔗汁纯度变化等指标，借以了解原料蔗的品质变化，为提高糖厂工艺管理和化学管理水平提供参考数据，并作为核算生产期中压榨回收率，煮炼回收率和总回收率等重要技术经济指标的根据3、在糖厂农务方面借助甘蔗品质分析资料找出不同品种的成熟适期和糖分变化规律，以便在种植规划上安排蔗区内不同熟期品种的栽培比例，提供不同熟期的新鲜原料蔗，延长糖厂榨季，这对保证甘蔗产量和产糖量不断提高方面有着非常重要的经济意义二、甘蔗的成分甘蔗的化学成分，主要包括水、蔗糖、纤维、还原糖以及其他非糖物，其含量随甘蔗品种、土壤、气候、成熟程度、病虫害等条件的不同而异目前，成熟的糖料甘蔗其化学成分大致如下：水分 70—75%蔗糖分 13—17%纤维分 9—14%还原糖分 微量至2%其他非糖分 1—3%1、水分甘蔗未成熟时水分较多，一般在80%以上；成熟时在75%以下如果成熟期连续高温多雨，甘蔗中水分就较高；而天气干旱，则水分减少。

2、蔗糖蔗糖是甘蔗作为制糖原料的主产品甘蔗组织中蔗糖占甘蔗重量的百分率称为甘蔗蔗糖分蔗糖分的高低除与甘蔗品种有关外，还与成熟度、栽培技术有关目前的甘蔗品种工艺成熟期的蔗糖分要求达到14.5%以上3、纤维纤维是指甘蔗组织中不溶于水的干物质，它的成分主要是纤维素、聚戊糖、木质素、果胶质等物质甘蔗组织中不溶于水的干物质占甘蔗重量的百分率称为甘蔗纤维分甘蔗纤维分一般在9～14%，高者可达16%以上，成熟的甘蔗纤维分相对较高甘蔗纤维分的高低，除影响甘蔗的抗倒、抗螟力外，对糖厂压榨量影响甚大纤维分含量过高，每小时的榨蔗量明显下降，同时压榨抽出率也降低；但纤维分过低，经受压力后易成粉碎状，容易塞辘和难入辘，同样也使榨量降低甘蔗纤维分12.5%为适度4、还原糖甘蔗组织中的还原糖主要是果糖和葡萄糖，还包括其他含有6个碳原子的单糖，如甘露糖、半乳糖等，由于它们具有还原性，能将菲林氏溶液还原，故通称还原糖甘蔗组织中具有还原性的物质重量之和占甘蔗重量的百分率称为甘蔗还原糖分甘蔗品种不同、成熟情况及生长条件不同，还原糖含量也有所不同未成熟和过熟的甘蔗，还原糖含量较高；甘蔗收获后堆放过久，蔗茎的蔗糖分也因微生物的作用和呼吸作用转化为还原糖，使甘蔗的还原糖分增高；绵蚜虫为害，也使甘蔗的还原糖含量增加。

蔗汁中的还原糖对制糖工艺有许多不良的影响，如还原糖与氨基酸作用产生多种复杂的反应，形成棕色以致黑色的大分子物质，使澄清和煮炼增加困难，同时也使废糖蜜量增加，致使损失更多的蔗糖5、非糖物甘蔗组织中非糖物占甘蔗重量的百分率称为甘蔗的非糖分甘蔗中的非糖物可分为有机非糖物和无机非糖物有机非糖物包括有机酸（如乌头酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等）、含氮化合物（如蛋白质、氨基酸、酰胺等）、淀粉及蔗脂、蔗腊、色素等；无机非糖物主要是无机盐类（如P2O5、CaO、MgO、SO4）非糖物对制糖工艺也有不良影响，在甘蔗制糖的澄清工艺中需要将它们除掉三、甘蔗品质分析项目和工作程序（一）甘蔗品质分析项目甘蔗品质分析是以原料蔗茎为对象，根据生产上或科学研究上的目的要求，进行下列全部或任何一项的分析1、甘蔗分析：包括甘蔗锤度、甘蔗蔗糖分和甘蔗纤维分分析2、蔗汁分析：根据目的要求测定蔗汁的糖锤度、转光度、蔗糖分和还原糖分，并由此计算蔗汁的简纯度和重力纯度进而计算甘蔗的锤度和蔗糖分3、蔗渣分析：一般进行蔗渣水分含量、糖锤度、转光度（蔗糖分）及纤维分含量测定进而计算蔗甘蔗的锤度、蔗糖分和纤维分二）甘蔗品质分析工作程序44甘蔗品质分析工作程序图甘蔗样本—→称重—→压榨蔗→称→采→切→渣 重 样 碎称样100g，置于已称重的蒸煮盅内加入695ml热水和5ml 12.5°Bx的Na2CO3溶液在水浴上蒸煮1.5小时(挤压5次)取出冷却抹干称重 ↓挤出蒸煮液取100ml入广口瓶,加碱式醋酸铅粉(约0.3～0.5g)摇匀过滤取滤液观测转光度计算蔗渣蔗糖分取液注满200ml量筒观测蒸煮液的糖锤度和温度间接计算甘蔗纤维分计算甘蔗蔗糖分称样100g—→移入已知重的铝盒—→置于恒温干燥箱内以105-110℃烘干至恒重—→冷却后称重—→计算蔗渣水分取蔗汁注满500ml量筒，除去气泡放入糖锤度计观测糖锤度，同时放入温度计观测蔗汁温度—→计算蔗汁更正锤度取蔗汁约250ml移入三角锥瓶中计算蔗汁纯度加碱式醋酸铅粉2～4g摇匀过滤滤液用移液管取50ml滤液入100ml容量瓶中，加入10ml浓度为231.5g/L的氯化钠溶液定容摇匀过滤取滤液观测蔗汁的直接转光度计算蔗汁蔗糖分用移液管取50ml滤液入100ml容量瓶中，加入10ml浓度为24.85°Bx的盐酸溶液在60℃水浴上转化10分钟冷却定容摇匀过滤取滤液观测蔗汁的转化转光度用吸管吸取蔗汁50ml移入250ml容量瓶中加入1ml 54°Bx中性醋酸铅溶液摇匀加入约3ml的脱铅剂加水定容摇匀过滤取滤液依照四甲基蓝容量分析法测定其还原糖含量计算蔗汁还原糖分蔗汁第一章 甘蔗的采样和处理样本采集是甘蔗品质分析中一项很重要的工作。

要为科研、生产提供可靠而有效的分析数据，除了要有适当的分析方法和正确的分析操作外，提供的甘蔗样本必须有代表性所谓有代表性是指少量样本能充分代表大量物料（原料甘蔗）的平均组成如果所采集的样本不具代表性，即使分析工作十分认真，分析结果也很准确，但也会变成毫无意义，甚至导致错误的判断由此可见，采样工作是甘蔗品质分析中极为关键的环节，应认真对待甘蔗采样一般分为田间试验甘蔗采样和大田甘蔗采样两种以下将分别加以介绍一、田间试验甘蔗的采样和样本处理（一）田间试验甘蔗采样方法1、采样对象：田间试验采样的蔗株对象，一般应在试验田内各处理小区的中间若干行里，选择生势中等、较有代表性而无钻孔、无机械损伤、无风折、无严重病虫害的蔗株为取样对象主茎和分蘖各占一定比例2、采样数量：田间试验的采样，一般每一处理小区为一采样单位，每一个蔗样的蔗株数根据试验处理小区面积大小，试验目的要求和蔗株多少而有差别一般每个蔗样至少有6根蔗茎；处理小区面积较大（如生产性试验或小区面积超过333.5m2）的，每个蔗样的蔗茎数可增加到12根；处理小区面积较小或蔗株数少的试验（如选种圃或杂种圃），其每个蔗样的蔗茎数可酌减至4根为最低限度。

采样的重量一般要求10.0kg以上3、田间采样注意事项①避免人为取样误差：田间试验甘蔗采样时，应尽可能以同一人员在同一时间内（同一天内）采取同一重复的蔗株样本，切勿分人分时采取同一重复的蔗株，以免造成人为误差②每个蔗样主茎和分蘖茎要各占一定的比例：每处理小区采样时，应尽可能按不同品种的分蘖茎与母茎比例分别采取主茎和分蘖茎若干株组成一个蔗样，并按比例平均分配在该小区各中间行内③应按糖厂原料蔗质量标准采样：所采的每一株蔗样，应按糖厂原料甘蔗的质量标准要求，基部平地面砍收，梢部砍去生长点以下20 cm的幼嫩蔗茎，蔗茎剥净叶鞘，削去气根等夹杂物④运距较远时要留青叶鞘保护梢部：由试验田运回化验室需经较远距离运输时，在试验田中各蔗样的每一株蔗茎应只削去叶片和老叶鞘即可，保留青叶鞘保护梢部，待运到目的地再剥除青叶鞘和砍去生长点以下20cm的幼嫩蔗茎4、田间试验甘蔗样本的处理第一，应做好标记在田间采好样本后，应将每一蔗样捆作一扎，并马上系上一式二份的标志牌两个，牌上详细写明试验的名称、重复号和处理小区名称（或代号）第二，填写样单样本送化验室分析时，应随样附送样单，详细写明采样日期、地点、试验名称、样本总数和每个样本要求分析项目等，交给分析人员核对签收，立即进行编号登记。

第三，要保持样本新鲜从田间采下样本后，如暂时不能运回，或运回后暂时不能进行分析时，都应将所有蔗样放在有遮盖的阴凉地方保存，以防日晒雨淋，使甘蔗干耗或腐败变质，影响测定结果二、大田甘蔗采样和处理根据目的要求不同，大田甘蔗采样应分别在不同的土壤类别（旱地、水田），不同的甘蔗品种、不同植别的甘蔗地上选择有代表性的蔗田分别采样，作为该土壤类别或品种或植期的甘蔗的代表样本采样田确定后，采用对角线三点或五点采样方法，选择不靠边行并能代表全田甘蔗的取样点，每一取样点采2～3株生长正常、生势中等、无机械损伤、无风折、无病虫害的甘蔗作为样本大田采样的数量，一般以每一不同土壤类别或不同品种或不同植期为一采样单位，每个采样单位的蔗株数8～12根（最少也要6根）大田采样工作应注意的事项与田间试验基本相同，不同的是大田采样点比田间试验采样点多，并且分散在蔗区不同的地方，所以不能强求由一个人来负责采集许多样本，但为了减少人为采样误差，在采样前应规定相同的采样标准，采样者应严格遵守采样标准，以免造成误差大田样本采下后的处理，与田间试验的处理方法相同三、甘蔗样本的压榨处理所有的甘蔗样本，在分析前一般都先用小型压榨机分别进行压榨，然后再分别进行蔗汁和蔗渣分析。

其处理过程如下：1、样本称重：将甘蔗样本按原料蔗质量标准砍去生长点以下20cm的梢部，并削去叶鞘、气根等夹杂物后，在小磅秤上称重（记录重量）2、选取洗涤压榨机的蔗样：称重后将每根甘蔗砍成与取样条数相等的段数（如每个样本取样6条时，则每根甘蔗砍成6段），每株甘蔗的各节段按基部至梢部顺序摆成原样，然后每株甘蔗从基部到梢部按顺序取其中一段，拼成一株完整的甘蔗，作为洗涤压榨机使用3、洗涤压榨机：每个样本用各株拼成的一株甘蔗在小型压榨机上压榨，压出的蔗汁用于洗涤压榨机和盛蔗汁的容器用作洗涤的蔗汁倾弃掉，但蔗渣要保留，并与后面压榨的样本蔗渣一起称重4、压榨样本：洗机后将余下的样本甘蔗迅速在小型压榨机上压榨，全部蔗渣（含洗机用的甘蔗蔗渣）重复压榨一次压榨抽出率达到55%以上为符合要求5、蔗渣称重：压榨完毕，立刻将蔗渣连同散落在地面及遗留在机上之。