甘蔗是一种热带草本植物蔗，汁性寒味甘， 具有清热生津、润燥止渴、消积下气的功能，适 用于热病津伤、心烦口渴、反胃呕吐、肺燥咳嗽、 大便燥结诸症。是四季保健的良好饮料。蔗汁中 的蔗糖和纤维中的纤维素是甘蔗的2种主要化学 成分，另外还含有葡萄糖、果糖、转化酶类、淀 粉、葡聚糖和胶质、无机成分、有机酸、蛋白质、色质香味成分以及其他微量成分。 研究表明甘蔗中的色素物质具有抗氧化活 性，下表为Dr.Michael Saska和Dr.Chung Chi Chou所报道的几种甘蔗制品提取物的抗氧化能 力^[7]。

对比表1与表2可以看出，与高ORAC值的 水果、蔬菜比较，甘蔗提取物具有较高的抗氧化 活性。相比于其它植物，从甘蔗制糖过程中提取 抗氧化物质有以下优点：甘蔗在很多地方大面积 种植，价格低廉；活性物质提取的同时不影响蔗 糖的生产，即可以从甘蔗中同时榨出蔗糖和提取 出抗氧化物质，而其它植物如茶叶提取茶多酚， 苹果中提取苹果多酚，在提取天然抗氧化活性物 质后只能废弃。因此从甘蔗制糖过程中提取抗氧 化活性物质具有更广阔的前景。

表2(Table 2)

表2 几种甘蔗制品的抗氧化能力

表2 几种甘蔗制品的抗氧化能力

研究表明甘蔗提取物具有以下生理功能：提 高抵抗病毒和细菌感染的能力；刺激免疫反应； 保护肝免受损伤；清除自由基^[5]。

大孔吸附树脂是一种具有多孔立体结构人工 合成的聚合物吸附剂，利用它巨大的表面积进行 物理吸附，在实际应用中对一些与其骨架结构相 近的分子如芳香族环状化合物具有很强的吸附能 力，广泛应用于制药及天然植物中活性成分如皂 甙、黄酮、内脂、生物碱等大分子化合物的提取 分离。

大孔吸附树脂对色素的吸附是选择性的，带 有电荷的酚类及其衍生物易被吸附，而糖类分解 及Millard反应形成的色素带电极弱，很难吸附 在阴离子树脂上。而甘蔗中含有的芹菜素、芸香 甙、异橙皮甙、麦黄酮、苯甲酸衍生物、肉桂酸 衍生物等都属于多酚类衍生物，因此大孔吸附树 脂可用于这些有色物质的吸附。图1为甘蔗中抗 氧化活性物质提取工艺流程示意图。

图1(Figure 1)

图1 从精炼糖生产中提取抗氧化活性物质

首先用大孔吸附树脂吸附甘蔗汁及制品中的 有色物质，然后用去离子水洗涤吸附树脂柱至流 出液锤度为零，再选择适宜的洗脱剂将色素洗脱 下来。为方便后续脱Na⁺工序,试验中采用5% 稀NaOH溶液作为洗脱剂,用量2BV,过柱流速 1.5BV/h。洗脱液中含有大量Na⁺，同时呈强碱性， 需脱除Na⁺，同时中和pH至6.0~6.5。采用阳 离子交换树脂脱除Na⁺，阳离子交换树脂采用盐 酸再生，树脂为H⁺型含有Na⁺、OH^-离子的洗脱液流经阳离子交换树脂柱，Na⁺把H⁺置换下来, 同时H⁺与OH^-反应生成水,达到脱除Na⁺与中和 的目的。脱除Na⁺、pH为6.0 ~6.5的抗氧化活 性物质提取物真空浓缩至75°Bx,即为成品。

也有采用NaCl与NaOH混合溶液作为洗脱剂 的，但由于洗脱液中含有大量Cl^-，还需增加阴 离子交换树脂柱脱除Cl-实际应用一般不建议 采用。

在天然抗氧化剂的提取与应用方面前人做过很多研究，但大部分植物原料昂贵、稀少，而且 在提取抗氧化物质后就被废弃，造成其它成分的 浪费，不能充分利用植物原料的各个组分。

甘蔗是一种产地集中来源丰富的热带作物， 其价格低廉，其中的色素作为抗氧化活性物质被 提取后，不影响蔗糖的提取及继续应用，使甘蔗 的各种成分得到充分利用。而对于制糖过程来 说，颜色是影响蔗糖质量的指标之一，脱色是一 直困扰制糖业的难题。如果能够选取一种合适的 提取方法，将抗氧化活性物质的提取与制糖工艺 相结合，在提取抗氧化活性物质的同时获取高质 量的糖品。

图2为从精炼糖生产工艺中提取抗氧化活性 物质的流程示意图。

研究表明，甘蔗提取物的抗氧化活性与其色 值正相关，说明甘蔗中起抗氧化作用的主要是色 素类物质。因为高抗氧化性的多酚类物质是蔗糖颜色的主要组成部分，所以提取物的抗氧化能力 与色值密切相关。

表3^[7]为5种美国市场上可食用的糖蜜产品 的组成和抗氧化能力，产品2~5是甘蔗制品， 而1是玉米糖浆和少量甘蔗制品的混合物。

表3(Table 3)

表3 5种可食糖蜜产品的色值及抗氧化性能

表3 5种可食糖蜜产品的色值及抗氧化性能

在1~5中，只有5的色值与废蜜相近，其它为低色值产品。从表中数据可以看出，提取物 的抗氧化能力随色值增加而提高。

废蜜是蔗糖生产过程的终产品，经历各种单 元操作有一种可能就是有些抗氧化活性物质在生产过程中损失了。表4是蔗汁经过两种不同程序 澄清后，真空浓缩后进行抗氧化活性分析的结 果。这些产品只经过蔗汁提取真空浓缩和调整 pH，甘蔗原汁干物质含蔗糖80%、色值为 15000IU。结果表明石灰和纯碱澄清对抗氧化能 力影响很小。

表4(Table 4)

表4 澄清工艺对蔗汁抗氧化活性的影响

表4 澄清工艺对蔗汁抗氧化活性的影响

糖浆长时间加热对抗氧化能力的影响如表5 所示，结果表明长时间加热对糖浆抗氧化能力基 本没影响。

甘蔗中的色素物质具有良好的抗氧化活性， 甘蔗提取物具有良好的稳定性，石灰澄清、长时 间加热都基本不影响其抗氧化能力；其抗氧化能 力与其色值特别是多酚类色素物质密切相关相 比于其它植物，从甘蔗制糖过程中提取抗氧化物 质有以下优点：①甘蔗在很多地方大量种植，价 廉易得；②采用吸附树脂从甘蔗制糖过程中提取 抗氧化活性物质，可将抗氧化活性物质的提取与制糖工艺相结合，抗氧化活性物质提取的同时不 影响蔗糖的生产，而其它植物如茶叶提取茶多 酚，苹果中提取苹果多酚，在提取天然抗氧化活 性物质后只能废弃。因此从甘蔗制糖过程中提取 抗氧化活性物质具有更广阔的前景。