提到食糖，人们可能会想到一场隐秘的革命，它不仅改变了我们的味蕾，也在历史长河中扮演了重要角色。正如《甜与权力》一书所述，食糖曾经是奢侈品，如今却走进了家家户户的厨房【1】。

在现代生活中，无论是咖啡、甜点，还是节日的美食，糖的甜味无处不在。但你可能不知道，这每一口甜美背后，都有着科学家们的艰辛努力。

糖从哪里来：甘蔗与甜菜的较量

说到食糖来源，中国的糖主要来自两大糖料作物：甘蔗和甜菜【2】。目前我国糖料作物分布呈“南甘（蔗）北甜（菜）”的布局，这是由于两种作物对气候和土壤的不同喜好造成的。

甘蔗喜温、喜光、需水量大，适宜在我国南方温暖潮湿的环境中生长；而甜菜因为它耐寒性好，适合在较冷的环境中种植，主要产于我国北方。据统计，我国甘蔗糖与甜菜糖的产量比约为9:1。

甜菜和糖 （图片来源：veer图库）

甘蔗和糖 （图片来源：veer图库）

甘蔗糖和甜菜糖有什么区别呢？

其实，两种作物的糖分含量差异并不大，糖料甘蔗含糖量大约为12-14%，糖料甜菜含糖量大约为16-20%。但在制糖的过程中，两者的工艺略有不同，甘蔗的提糖效率相对更高，成本相对更低，适合大规模工业化生产。

由甘蔗和甜菜制成的白糖，其化学成分都是蔗糖，从化学角度看，甘蔗糖和甜菜糖无本质区别。由于甘蔗自古以来被劳动人民用于制作红糖、黄糖和糖浆等，因此人们对甘蔗糖的接受度更高，人们常觉得甘蔗制成的红糖的风味更为醇厚，红糖、黄糖等产品也更受欢迎。

红糖、白糖、黄糖有什么区别？

甘蔗从田间到餐桌经历了复杂的工艺流程。首先是榨汁，将甘蔗中的汁液提取出来，接着进行浓缩、过滤、结晶等步骤，最终形成我们熟知的红糖、白糖和黄糖【3】。

不同种类的糖 （图片来源：veer图库）

三者主要的区别在于精炼和处理的程度不同。

红糖精炼程度低，保留了较多的糖蜜和丰富的维生素与微量元素，营养价值较高，糖晶纯度相对较低，含糖量大约为95%左右，外观一般为深褐色，呈湿润或松散状态，味道较为浓郁。

白糖精炼程度高，在红糖的基础上进一步提纯和脱色，其蔗糖纯度可以高达99.8%，外观洁白，干燥且颗粒均匀，口感清甜。若将白糖再进一步“结晶养大”，则会形成晶莹剔透的大颗冰糖了。

黄糖的精炼程度介于红糖和白糖之间，保留了一部分糖蜜，为浅黄色或金黄色，颗粒较松散，口感介于白糖和红糖之间。

甘蔗的产糖量与产糖质量，与什么因素有关？

甘蔗的产糖量取决于多种因素，包括甘蔗的种质好坏、种植条件、收割时间以及加工技术等。

为了获得更多的糖，人们往往会优先选择高糖的甘蔗品种进行种植。但只关注含糖量是远远不够的，因为甘蔗的种植条件也很重要。如果在种植的过程中遭遇了旱灾、冷害、台风（导致倒伏）或者病虫害，势必也会影响甘蔗的产糖能力。因此，甘蔗种质除了含糖量外，还需考虑产量、抗倒伏性、抗病性以及适应不同环境的能力。

甘蔗不同品种的成熟时期也不一样。每年10月至次年4月是中国的甘蔗榨季。甘蔗早熟、中熟和晚熟品种分别会在榨季早期、中期和晚期达到糖分高峰。根据不同品种的特性合理规划收获时间，也将有利于提高甘蔗的产糖率和糖厂设备的利用率。

以上这些因素相辅相成，“良种、良田、良法”都是决定甘蔗产糖量的重要因素，在适宜的条件和环境下，甘蔗的种质才能发挥其最大潜力。

除了食糖产量，食糖质量也是重要的指标。广西甘蔗制糖企业，绝大部分是采用“一步法”（亚硫酸法清净工艺）来生产白砂糖，只有为数不多企业采用国际通用“两步法”工艺，即甘蔗先加工成原糖，原糖再根据需求炼制成精制糖或白砂糖【5】。两种生产工艺相比，“两步法”生产产品质量高，极大降低了白砂糖含硫量，能进一步确保食品安全，提升食糖品质和市场竞争力。

通过运用科学的甘蔗育种方法、先进的甘蔗种植技术和现代的制糖技术，使生产过程的效率得以提高，甘蔗的糖分提取率也稳步增加。

科学家在甘蔗产量和质量上的努力，不仅提高了全球糖类供应的效率，也使我们可以享受更加优质的糖产品。

结语

其实，关于甘蔗的育种，还有很多故事可讲。

你知道甘蔗的种质与品种其实是两回事吗？

你知道与人类这种二倍体生物相比，甘蔗其实是多倍体，且“龙生九子，各不相同”吗？

为了让甘蔗产出更多更甜的食糖，科学家做了哪些努力？请听下回分解。

参考文献：

Mintz, S. W. (1985). Sweetness and Power: The Place of Sugar in Modern History. Penguin Books.Eggleston, G., & Legendre, B. L. (2003). Quality management of sugarcane juice to raw sugar: Louisiana factory operations. International Sugar Journal, 105(1256), 8-18.Rein, P. (2007). Cane Sugar Engineering. Bartens.De Souza, A. P., Grandis, A., Leite, D. C., & Buckeridge, M. S. (2014). Sugarcane as a bioenergy source: history, performance, and perspectives for second-generation bioethanol. Bioenergy Research, 7(1), 24-35.唐亮东. (2024). 广西甘蔗制糖工业的绿色低碳发展：现状、挑战与策略. 甘蔗糖业，53(3)：74-79.董广蕊，石佳仙，侯蔼玲，张积森. (2018). 甘蔗基因组研究进展. 生物技术， 28(3)：296.International Human Genome Sequencing Consortium. (2004). Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature, volume 431, 931–945.Jisen Zhang, Qing Zhang, Leiting Li, Haibao Tang, et al. (2018) Recent polyploidization events in three Saccharum founding species. Plant Biotechnol J, 17(1), 264-274

出品：科普中国

作者：尹昕（中国科学院微生物研究所）

监制：中国科普博览