被广泛引用、记载于《天工开物》中的制糖法，在历史上真的存在吗？

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最近我跟一个神奇的玩意杠上了——“黄泥水淋糖法”。
这是一种记载于《天工开物》的制糖法，意思是用黄泥水冲淋结晶的红糖（黑砂糖），可得洁白如雪的“洋糖”。这个记载，常常出现在各种古代种田文里，在科普我国制糖史的文章里也常常被cue，是一项里程碑级别的技术。
本来这只是若干记在我的小本本里用于写作的热知识之一，但谁都不能低估一个卡文的作者的无聊程度。在一个枯坐半日和屏幕大眼瞪小眼的下午，我忽然开始思考这个问题：
“黄泥水淋糖法”的原理是什么？
根据常识，原理应该是“吸附脱色”。但“冲淋”能达到充分吸附的效果吗？冲淋在漏斗中结块的黑糖，为什么能留下霜状白糖？
再仔细想下去，好像我也不太懂红糖究竟为什么是红的（植物色素？微量元素氧化变红？美拉德反应？）……翻了若干科普文章，发现那些“科普”也是语焉不详，决定自己动手丰衣足食，为科普做一点微小的贡献。
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红糖颜色的主要来源：焦糖化反应、美拉德反应、多酚物质氧化、铁的黑色络合物；
炼制糖液的过程中需要澄清，古代一般会加石灰；精糖脱色则可以采用吸附法（现代则可以用离子交换树脂、氧化脱色等等）；
对比几种古法制糖记录，“黄泥水淋法”记载中可能出现了偏差。
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红糖与红糖的成分
红糖，也可以叫“非分蜜糖”。“分蜜”是一道制糖工序，指把用甘蔗或者甜菜熬制出来的糖膏浓缩，析出高纯度的结晶糖，剩下黑褐色有甜味的“糖蜜”。红糖未经过这道工序，植物成分基本上都保留在了成品的糖里。

   
    
  
   
    
  
   
    
  

红糖的成分
主要是糖（废话），蔗糖和还原糖约占红糖的90%左右，不同加工方式会造成些许浮动。
红糖里还含有少量的蛋白质、氨基酸、多酚、脂肪和灰分（灼烧后留下的灰，主要是无机物）。
在这多说一句，现在有很多人迷恋“手工红糖”、“古法红糖”，认为可以保留较多的营养物质。但是根据我查的资料，机制红糖的蛋白质和多酚含量都超过传统红糖。话说回来，红糖就吃一个风味，不会真有人冒着糖尿病的风险吃糖补充蛋白质吧？
红糖中的有色物质
接下来细说一下红糖的颜色。
红糖里的有色物质，既有甘蔗里本身就有的，也有制糖过程中产生的。
甘蔗的色素有脂溶性和水溶性两种。其中脂溶性色素会在加热过程中和蛋白质一起凝结，并被过滤掉；而水溶性的色素主要是各种酚类物质，不仅本身就有颜色，生产过程里颜色还会变得更深。
生产过程中产生的色素可以分为以下几种：
1 焦糖等糖的降解物
制糖过程中，糖会经历酸、碱、高温环境，发生降解，产生有色的物质。
在酸性条件下，蔗糖转化为葡萄糖和果糖，再脱氢变成糠醛衍生物，又在高温下形成有色物；
在碱性+高温的环境下，还原糖发生分子断裂、脱水、异构成为醛酮等不饱和有机物，再聚合、缩合成分子量很大的有色物；
高温条件下，蔗糖降解，再缩合、聚合变成黑褐色的焦糖。
2 美拉德反应
是糖和氨基酸反应生成的，生成黑褐色的物质。美拉德反应非常普遍，最常见的一个应用就是——炖肉的时候加点糖，会带来非常诱人的色泽和风味。

   
    
  
   
    
  
   
    
  

对了，美拉德反应这种非酶糖化过程也能在人脸上缓慢发生，让脸色变黄。最近比较火的“抗糖美白”概念就是基于这个原理。不过，你懂的，可以少吃点糖，但一定谨慎购买“抗糖”产品。
3 多酚类氧化
多酚氧化成为醌类物质，而醌类的化学性质更活泼，可以发生多种化学反应和聚缩反应，生成黑褐色的物质。
4 铁的络合
铁和很多有机物都能生成有色的络合物，只要很少一点铁，就能产生很深的颜色。
古代制糖方法
制糖工艺经历了千年的发展，不同时期、不过国家和地区的制糖方法都各有特色，概括来说，可分为这几个步骤。
1 压榨
砍来了新鲜的甘蔗，剥叶、砍尖、去掉坏的部分，榨就完事了。因为古代杀菌保鲜能力有限，一般都要讲究“快砍、快榨、快煮”，用最快的速度把甘蔗汁送进锅里。

   
    
  
   
    
  
   
    
  

2 熬制与澄清
榨出来的甘蔗原汁里含有大量杂质。对于固态渣滓，要大火熬制，使杂质随气泡浮出，产生气泡后转小火，手工将泡沫撇去，杂质除得差不多了，再猛火使水分蒸发，即将出锅时又转为小火搅拌。
单纯的熬制并不能让糖结晶，只会让糖变成这样：

   
    
  
   
    
  
   
    
  

此时的糖未经澄清，杂质过多，没有统一的熔点，结果就是会形成这么一大块黏糊糊的胶质物。要让糖澄清结晶，需加入碱性物质，中和糖液中的游离酸，促进某些非糖物质的分解与沉淀。唐朝前后，我国从印度学来了使用草木灰制糖的技术，后来也用石灰乳，有些地区用贝壳粉，都是利用了相似的原理。
石灰法，以及进一步的碳酸法，已经可以使糖初步脱色。是一种传承到现代的原糖脱色法。
3 成型
将熬好的糖进行搅拌，促其起晶，然后放入容器或模具中冷却成型。
红糖脱色与黄泥水淋糖法
在现代制糖工艺中，原糖可以用有机脱色剂、氧化脱色、吸附脱色等多种方法，配合离心分蜜机（前面在红糖的定义里提到过的“分蜜”工序），就可以去除绝大部分杂质，制出白糖。
而古人则将使用“石灰法”去除杂质的原糖，用吸附的方式进一步脱色，得到雪白的蔗糖。用什么吸附呢？胶泥就是非常好的材料。我考证的起点：“黄泥水淋糖法”终于要出现了。
先来看看《天工开物·甘嗜》的记载：
（糖汁）尚黄黑色，将桶盛贮，凝成黑沙。然后以瓦溜②置缸上。共溜上宽下尖，底有一小孔，将草塞住，倾桶中黑沙于内。待黑沙结定，然后去孔中塞草，用黄泥水淋下。其中黑滓入缸内，溜内尽成白霜。最上一层厚五寸许，洁白异常，名曰西洋糖，下者稍黄褐。
把漏斗（瓦溜）的出口处堵上草，放在缸上，把富含杂质的黑色砂糖放入漏斗中。等糖“结定”后，去掉漏斗口处的草，用黄泥水淋下，糖中的杂质就都流进了缸里，漏斗内的黑糖也都变成了“白霜”一样的糖——
怎么听怎么不对劲吧？有现代的活性炭、等离子交换树脂来做吸附剂，还要动用离心机才能分离的杂质，明代用泥浆“淋下”就行吗？
《天工开物》记载的这套制糖法，据作者说，广泛应用于“闽、广南方”。查阅明代福建、两广一代地方志，发现许多记载于《天工开物》相似，但在脱色细节上大相径庭。
《兴华府志》记载：
……二月梅雨作， 乃用赤泥封之 ， 约半月后 ，又易封之 ， 则糖油尽抽入窝， 至大小暑月 ， 乃破泥取糖， 其近上者全白 ， 近下者稍黑， 遂曝干之， 用木桶装贮
将糖用泥封口，半月换泥，如此反复至半年后的“大小暑月”才能制出白糖。
《南产志》记载：
官糖取之再行烹炼， 辟鸡卵搅之， 令渣滓上浮 ， 复置瓷漏中 ，覆土如前， 其色加白 ，名洁白糖也。
这是对“多轮脱色”的说明。把已经脱色的糖“再行烹炼”，用鸡蛋搅拌澄清，重新放在瓷漏里，“覆土”，另其颜色加白。
如果说《南产志》、《兴华府志》成书较早，《天工开物》时期已有技术进步，那么再看一段清代的《淡水厅志》引用的《东宁政事集》记载：
蔗苗于五、六月，首年太嫩，三年太老，惟次年为上。硖煮之期，以蔗分先后，若早砍则浆不足而糖少，砍之必自十二月始，至四月止，硖多泥土，煮一次去渣，再之上清，三之下清，乃成糖。入■〈石屚〉待其凝结，用泥封焉，半月一换，三易而后白。始出■〈石屚〉晒干，舂击成粉，入篓须半月为期，未尽白者曰糖尾。并■〈石屚〉再封，盖封久则白，封少则缁，其不曾封者为红糖。
同样是封泥，封得越久，糖色越白。

   
    
  
   
    
  
   
    
  

另外，如今海南依然存在的制糖土法中，依然存在着与记载相似的工艺。海南土法制糖所用的轧蔗石绞、三锅煎糖工艺、石灰（贝壳粉）澄清法都与《天工开物》大有相似之处，唯独在最后的脱色环节不同：
在海南土法中，制糖师傅将糖漏（与“瓦溜”相似的漏斗）用草封口，放入土中，将糖浆到入，再用泥封死。一天后糖浆冷却，将糖漏取出，去掉漏斗下面的封草，将竹篾从下方插入糖浆形成导管，会有“糖仔”带着杂质慢慢留出。一个月后“糖仔”滴干，糖漏内壁则会有结晶糖，最上方靠近封泥的最白。
通过横向与纵向对比，可见“封泥法”比“淋糖法”可信度更高，宋应星很可能将制糖时滴漏杂质的过程当成了“冲淋”，值得我们这些闲的没事就爱刨根问题的考据党留心。
好了，关于古法制糖、黄泥脱色的事就基本考证完了，我又度过了一个毫无意义的周末。如果有什么错漏，还请专业人士指出。
最后吐个槽：古法原糖脱色所需的时间长达一月至数月，穿越者想凭它大杀四方，一定会等得很头疼吧。
参考文献
[1]兰梅娟，非分蜜糖的研究进展
[2]李会娟，甘蔗制糖脱色新方法的研究
[3]黄金海，广西古代的蔗糖技术
[4]李冰冰，唐代蔗糖生产及其影响研究
[5]刘凡，海南土法制糖与《天工开物》中《甘嗜》制糖法的文化比较研究
[6]田宗义，原糖澄清脱色工艺的研究
[7]杨婷，不同加工方式红糖营养成分与香气成分分析比较
[8]毛礼镭，分蜜工艺的影响因素
[9]王育华，我国早期蔗糖文化探讨
[10]蔡玮琦，红糖、白砂糖、赤砂糖、黑砂糖的HPLC指纹图谱与化学模式识别
[11]张志明，红糖膏中蔗糖结晶抑制方法及展望
[12]龚建平，木质活性炭试验方法-焦糖脱色率的测定