蔗糖 （ sucrose ） ，俗称食糖， 是自然界广泛存在于植物中的 二糖 （ 双糖 ）， 分子式 为C₁₂H₂₂O₁₁。其味甜， 能为人体供能 ，是呈白色无臭结晶或粉末状固体，密度为1.5805 g/cm 3 ，极易溶于水、 甲醇 ；微溶于 乙醇 ；不溶于 乙醚 。 蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成的， 在150℃~200℃高温下，可发生 焦糖化 反应。
蔗糖广泛存在于自然界的植物中，如 甜菜 和 甘蔗 。 其一般可根据生产原料、 生产方式 、经营习惯等进行分类。其中根据经营习惯可分为 白糖 、红糖、青糖、冰糖以及 方糖 。
蔗糖在人体 消化系统 内经过消化液分解成为果糖和葡萄糖，经过 小肠 而吸收 ，为人体提供能量。 蔗糖在食品工业中可作甜味剂、充填剂，糕点的质地改良剂以及保藏剂等； 在烹 中可起到调味、增色、调节原料质地、反砂及 拔丝 、杀菌防腐以及调节发酵速度的作用。 在医药领域，其可作稀释剂、矫味剂、黏合剂以及 包衣 材料。
发展历史
甘蔗的起源及传播
8000年前，南太平洋的 热带 岛屿 新几内亚岛 就有了 甘蔗 的种植，新几内亚人会通过咀嚼甘蔗段的方式吸取甘蔗汁。几个世纪以来，人们在贸易过程 中将 甘蔗向东带到 波利尼西亚 ，并于公元1世纪传播到 夏威夷王国 ，人们又将甘蔗向西传播到 印度尼西亚 和 菲律宾 ，并在公元前3000年左右将其带到印度。也正是以 印度 为起点，甘蔗开始变为世界上最珍贵的商品。到公元前400年，印度人已经发展出一种通过蒸发 糖浆 制造糖粉的粗工艺，糖浆凝固之后就被称为“ 石蜜 ”。
蔗糖的发现
公元前1世纪， 希腊 医生狄奥斯科里季斯（Dioscorides）将食糖描述为：“ 一种浓缩的蜂蜜，称为“ 糖精 ”，其发现于印度和 阿拉伯 的 甘蔗 中，与盐相似，容易咬碎。然而，两个世纪后，约公元350年， 印度 发展出一种将 甘蔗 变成颗粒状 晶体 的方法，这一演变让食糖日益流行。食糖成为印度的主要出口产品之一，向西销往波斯和 埃及 。
关于 制糖 的文献记载出现在公元500年。佛教典籍《律藏》中以类比的方式描述了煮沸汁液、制粗 糖蜜 和制作糖球的过程，从中可以看出，最初的糖虽然已经通过结晶化而脱离了液体状态，但还并未有意识地被制作为固体状——此时的糖呈乳胶状而非脆而易碎。公元627年，当拜占庭皇帝 希拉克略 （ Heraclius ）攻占了 波斯 君主科斯罗埃斯二世（Chosroes II）在 巴格达 附近的行宫时，他在一份报告中曾把糖描述为一种“ 印度 的”奢侈品。
蔗糖的传播
在4—8世纪之间，主要的 制糖 中心是从 印度河 三角洲 西部到幼发拉底—底格里斯三角洲上 波斯湾 入海口的沿海地区。从公元700年开始。印度的制糖技术得到了进一步的发展，其中 提纯 和精炼的技术提升最高。
阿拉伯国家 也开始产糖。当战士们在 中世纪 的战争之旅中尝到了糖的滋味后， 阿拉伯人 开始向欧洲人贩卖食糖。由于当时只有印度和 中东 产糖，而 欧洲 的需求又不断增长，因此食糖的价格居高不下。
阿拉伯人向西方的扩张标志着欧洲人对糖的认识开始发生转折。从 希拉克略 皇帝在公元636年战败于阿拉伯人，到阿拉伯人公元711年侵入 西班牙 ，在这不到一个世纪的时间里，阿拉伯人在 巴格达 建立了 哈里发 政权，占领了 北非 ，并开始了他们对欧洲大陆的征服。在阿拉伯人征服之前就已经存在于 埃及 的 制糖 技术，随着征服的结束而在地中海地区传播开来。 阿拉伯人 在 西西里 、 塞浦路斯 、 马耳他 、 罗德斯岛 （为期较短）、 马格里布 大部分地区（特别是在 摩洛哥 ）和西班牙本土（尤其南部海岸），引进了 甘蔗 以及甘蔗种植技术、制糖工艺。
9世纪左右包括 摩洛哥 以及其他地区的制 糖业 与奴隶制有很大关系。在9世纪中期，底格里斯—幼发拉底 三角洲 地区爆发了一场涉及成千上万的东非农业奴工的奴隶大起义，而这些奴工当时正是 甘蔗 种植园的工人。 十字军 从他们前任手中攫取了东地中海地区的种植园之后，奴隶制得到了更进一步的发展。此后奴隶制在蔗糖生产中的一直处于显要地位。
有人认为直到公元996年蔗糖才传入 威尼斯 ，进而从威尼斯向北方出口（实际的时间可能更早一些）。当时沿着 北非 ，到包括 西西里岛 在内的若干 地中海 岛屿， 甘蔗 已经开始种植，在 西班牙 也已经成为农业试验的对象。而在此之前，甚至在威尼斯成为 欧洲 主要的 转口贸易 中心以前，蔗糖就已经以各种不同的形式从 中东 进入了欧洲。波斯和 印度 ，这些最早了解制糖术的地区，多半也是与制糖相关的基本工艺流程的发源地。
中世纪 的威尼斯商人在 塞浦路斯 岛上建立了自己的种植园，并发明了水力压榨机。这些工厂用收获的 甘蔗 生产 糖浆 ，然后将 果露 凝固成小块或山包状，以便于运输。 意大利 糖商弗朗西斯科·佩戈洛蒂（Francesco Pegolotti）在14世纪出版的手册中列出了欧洲市场上包括糖粉、糖锭、糖块和山包状糖块在内的十多种糖，其中还有 紫罗兰 香和玫瑰香的糖。与此同时，在意大利的主要城市中涌现出许多甜品店，店内出售由糖果锥形糖果盒装起来的 蔗糖 产品。
很多世纪里， 地中海 沿岸地区生产的蔗糖一直供应着 北非 、 中东 和欧洲大陆，一直到16世纪晚期。当 葡萄牙 人和西班牙人前往他们所控制的大西洋属岛去建立制 糖业 时，蔗糖在西欧还是一种奢侈品、药材和香料。当蔗糖在地中海的生产开始衰落时， 欧洲 对蔗糖的认识和欲望却与日俱增，制糖业重心在转移到 大西洋 诸岛的同时，欧洲人对蔗糖的需求也在不断地扩大。
许多生意人得到支持，在大西洋诸岛上建立 甘蔗 （及其他作物的）种植园，使用 非洲 奴隶作为劳力（使用奴隶进行劳动是 西班牙 和葡萄牙大西洋岛制糖业的特点），为葡萄牙和其他欧洲市场生产糖。正是由于这些种植园的出现，确保了葡萄牙人的 贸易路线 从非洲向东方延伸。在此之后，制糖业从地中海地区转移到了包括 马德拉岛 、 加那利群岛 、 圣多美岛 在内的西班牙和 葡萄牙 大西洋岛屿 殖民地 上。但是这些地方的制糖业开展得十分短暂，随着美洲制糖业的兴起而很快走向了终点。
1526年开始，蔗糖作为商品从巴西开始大量运往 里斯本 ；16世纪就成为了巴西糖的世纪。在 西班牙 的新大陆殖民地， 圣多明各 和其他 加勒比地区 的早期成就随着美洲大陆地区的开发而被超越；在 墨西哥 、 巴拉圭 以及南美太平洋沿岸，都种植了 甘蔗 。
从17世纪开始， 英国 、 荷兰 和 法国 建立起了加勒比种植园，直到19世纪中期 古巴 和巴西成为新大陆蔗糖生产的主要中心。在这段较长的时间里，随着越来越多的西方人消费蔗糖以及个体消费量的激增，蔗糖的产量也在稳步提升。
甜菜制糖的发展
18世纪，安德烈亚斯·马格拉夫（Andreas Margraff）在实验中发现 根甜菜 含有蔗糖，且与 甘蔗 中的蔗糖别无二致。1801年， 欧洲 首家 甜菜 制糖厂在 波兰 地区开业，甜菜种植逐渐普及，不久，更多的甜菜制糖厂很快在 法国 北部、 德国 、 奥地利 、 俄罗斯 和 丹麦 开业。糖价便宜了不少，供应给人们的糖的种类也丰富了许多。到19世纪和20世纪，糖从富人的奢侈品变成了普通人的主食，那时 甜茶 、 果酱 、糖 果、 蛋糕 和饼干成了日常食物。
中国制糖史
甘蔗 于公元前800年左右从 印度 传入中国，从那时起， 中国就有了关于印度甘蔗田的文字记载。中国人最早使用的甜味基础性调味料是蜜、饴、饬、 浆，到 唐代 及以后才使用 糖霜 、 白糖 等。
中国 南方 是盛产 甘蔗 的地方，先秦时期就已将甘蔗 榨汁 来使用。 战国 时的《楚辞·招魂》记载： “ 鳖炮羔，有柘浆些。” “柘浆”即甘蔗汁。汉魏 南北朝 时期，则将 甘蔗 制作成块状的 石蜜 来使用。 汉代 张衡 《七辩》中的“沙饬石蜜”句，表明当时已能将甘蔗汁制成稀薄的并带固体结晶“沙”的蔗饬，甚至可制成糖块状的“石蜜”。
糖霜作为白糖的前身，是在唐代才出现的，是 李世民 下令派人到 印度 学习蔗糖制造技术后发展起来，并由居住在四川遂宁县的一位姓邹的和尚将制蔗糖工艺完善的。《 新唐书 》(卷三百二十一《摩揭陀国》）载： “太宗遣使至摩伽陀取其法，令扬州上诸蔗柞 如其剂，色皆逾西域远甚。“而宋代王灼 《 糖霜谱 》则记载了 唐代 大历 年间 邹和尚 在四川遂宁发明糖霜之事，并且详细记载了用蔗糖制作糖霜的方法，成为中国现存最早的一部介绍以甘蔗制糖方法的专著。
2025年7月10日， 中国中央电视台 主播说三农官方微博发文表示，天津工业生物技术研究所和大连化学物理研究所研究实现了 二氧化碳 从头转化合成蔗糖的技术。
来源分布
蔗糖 广泛存在于自然界的植物中，是利用 光合作用 合成的，植物的各个部分（如果实、根、茎、叶、花及种子 ）都含有蔗糖。例如， 甘蔗 含蔗糖14%以上，北方 甜菜 含蔗糖16%～20%。 不同树种的果实含糖的种类不同，其中桃、杏和 柑橘 中含蔗糖较多， 苹果 、梨、柿、枇杷同时含有 葡萄糖 、果糖和蔗糖，但是蔗糖占比较少。 在新鲜水果中 蔗糖 含量在6%~25%左右。 蔗糖一般不存在于动物体内。
理化性质
物理性质
蔗糖为白色无臭结晶或粉状固体，密度为1.5805 g/cm 3 ， 熔点 为185.5 ℃。其极易溶于水、 甲醇 ，微溶于 乙醇 ，不溶于 乙醚 ，在25 ℃水中 溶解度 为200g/100ml 。蔗糖加热时可能具有特有的 焦糖 气味， 其甜味仅次于果糖，具有旋光性，天然蔗糖是 右旋糖 。
化学性质
水解反应
蔗糖没有还原性，不能被 托伦试剂 氧化，也不能与 苯肼 作用生成 糖脎 。但在 无机酸 或酶的 催化 下可发生 水解 ，生成一分子 葡萄糖 和一分子果糖。
水解后生成的 混合物 叫作转化糖，因其中含有一半的果糖，所以转化糖比原来的 蔗糖 甜。
与浓硫酸反应
蔗糖遇 浓硫酸 发生脱水反应：
在这个过程 中一 部分碳与 浓硫酸 作用生成 二氧化碳 和 二氧化硫 。
与高锰酸钾反应
高锰酸钾 具有氧化性，，与蔗糖发生反应可引起燃烧。
酯化反应
蔗糖与脂质物化合的反应作用通称为 化。 蔗糖 分子是 多元醇 化合物，具有8个 羟基 ，其中3个为 伯醇 羟基，其余5个为 仲醇 羟基。通过羟基的酯化反应，同羟基结合的脂肪数可为1~8个，即生成单酯、 二酯 、三酯、四酯、五酯、六酯、七酯、八酯，每种酯有8~70个异构体。
例如，蔗糖与 甘油三酯 反应生成 蔗糖酯
醚化
蔗糖醚化往往得到一些很复杂的 混合物 ：
焦糖化反应
蔗糖在150℃~200℃高温下，可发生降解作用，经过聚合、缩合生成粘稠状的黑褐色产物，这就是焦糖化反应。其产物有两类：一类是 焦糖 ，另一类是醛、 类化合物。
分类
食糖的种类很多，分类的方法也不统一。一般可根据生产原料、 生产方式 、经营习惯等进行分类。
按生产方式分类
按生产原料分类
按经营习惯分类
白糖
白糖 ：有机制白糖和土制白糖两种。机制白糖又分砂糖和绵糖两种。 砂糖 结晶如砂粒，色白发亮，糖质坚硬，容易保管。绵糖色泽洁白，绵软细糯，含水量多，较难保管。绵糖按颜色洁白的程度，又分精白和绵白两种。土制白糖只有绵糖而无 砂糖 ，色泽不及机制的洁白。
红糖
红糖：有机制和土制两种。机制的称为“赤砂”，结晶为砂粒，含水量多， 雨季 易溶化，冬季易结块，保管较难。 质量 好的赤砂结晶细，色泽 红艳 ；质量差一些的结晶粗，色发黑。土制红糖细而软糯，色泽深淡不一，有红、黄、紫、黑数种。以色艳、松燥、无块粒的为好；色泽黑灰、潮润、多块粒的为次。 根据颜色由浅到深，红糖的名称有： 黑糖 、黑砂糖、金砂糖、黄砂糖、四级糖、三级糖、 片糖 和绵糖。
青糖
青糖又叫黄糖，全部是手工生产的，以 广东省 最多，都以产地命名。这种糖色泽深淡不一，有黄、红、灰数种，略带咸味。以色黄、松燥、无块粒的为好，色灰、身软、块粒多的为次。商业上把上等青糖叫“提庄青”。青糖也有以形态命名的，为片青、条青、碗青、砖青等。
冰糖
冰糖是用 砂糖 溶化成液体，经过烧制，捞净杂质，然后放在桶中结晶而成。桶面结成的冰糖呈片状，色白透明，敲碎后叫“片冰”,又叫“绞冰”。桶底结成的冰糖，不透明，敲碎后叫“块冰”，又叫“渣冰”。
方糖
方糖 是用砂糖加水润湿后，用 压块机 压成正方形糖块，再送至 干燥机 中 烘干 而成。
膳食建议
中国 国家食品安全风险评估中心 认为，糖作为甜味物质，可满足 舌尖 上的需求，但糖只提供能量而不提供其它营养素，同时糖摄入多了，还会影响能量及其它营养素的摄入平衡，长远来看， 摄入过量 的 蔗糖 对人体健康不利。专家建议消费者可以从食品配料表认识食品含糖量，从而搭配出健康的膳食。
蔗糖和其他添加糖均为空白能量食物，一些研究认为其与 龋病 、肥胖等有关，因此提倡摄入营养素/能量密度比值高的食物，以保障人体能量充足和营养的需要、改善肠胃道环境的需要和预防 齿的需要。 WHO 建议蔗糖类的添加糖需要控制在总能量的10%以内，即不超过50g/d，最好能控制在 25g /d以内。
生理作用
生理作用
蔗糖在人体 消化系统 内经过消化液分解成为果糖和 葡萄糖 ， 向人体提供能量。同时，糖分子中的炭架以直接或间接的方式转化为构成生物体的 蛋白质 、 核酸 、 脂类 等各种 有机化合物 。
适当食用 白糖 有助于提高机体对钙的吸收，其还可用于 脾胃虚弱 、 腹隐痛；冰糖养阴生津，润肺止咳，对 肺热咳嗽 、 干咳 无痰，咳痰带血都有很好的辅助疗效； 红糖 具有益气、缓冲、助脾化食、补血破 等功效，还兼有散寒止痛的作用。 长期过量食用蔗糖会引起人体代谢障碍，导致 中度肥胖 ， 糖尿病 、痛风、 胰岛素 抵抗（并伴有 高血压 ）等， 同时还会增加血液中 三酰甘油 的含量从而引起 高脂血症 和动脉硬化。
蔗糖不耐受症
蔗糖不耐受症是一种少见的 二糖 酶缺乏症， 小肠 黏膜刷状缘有 蔗糖转化酶 和异 麦芽糖酶 的缺乏，同时还有麦芽糖酶活力的减低。由于未吸收的蔗糖在肠内过多，造成渗压 性和 发酵性腹泻。该病是一种遗传性疾病，是由 常染色体 的隐性基因所传递。一个家庭内可有几个同胞患病，父母可有血缘结婚。婴儿在喂母乳期间无症状，但当进食含蔗糖、糊精或淀粉食物后，出现发作性的水样 腹泻 ，大便呈酸性，可闻到有醋酸味。大便量多，每日可多达300～500g 。症状轻重与饮食内 蔗糖 含量成正比。由于慢性腹泻和食物在肠道通过过快，可造成轻度 营养不良 。诊断中做便pH测定（4.0~5.0），粪内 DL-乳酸 含量>1g/d，层析或 电泳 法可测出粪内含有蔗糖。可进行蔗糖耐量试验。治疗：饮食内除去蔗糖、糊精和淀粉。用类似母乳或不含糖的代乳粉。症状可随年龄的增长而逐渐改善。
应用领域
食品领域
烹饪应用
食品工业
蔗糖 在食品工业中大量用于制作焙烤、 软性饮料 和糖果点心类；蔗糖在 巧克力 制品中作为甜味剂和充填剂；在糕点中作为质地改良剂；在 果酱 和 水果罐头 中作保藏剂；在与酸 协同作用 下，作 果胶 的胶囊剂；还可以用来发酵生产 乙醇 等。
医药领域
结构
蔗糖中的 葡萄糖 和果糖 残基 通过α-1，2- 糖苷 连接， 分子中不存在活泼的 半缩醛 羟基 。不能发生互变异构现象。其 水溶液 没有变旋光现象。由于不能转变成具有 醛基 的开链式结构，不能与 苯肼 缩合生成 糖脎 ，也没有还原性。
衍生物
蔗糖 分子结构 ，其中碳、氢、 羟基 的位置与甜度有一定关系。若这些位置被 卤族元素 原子 所取代，简称为卤代，因所用的卤素有碘、氯、溴三种，故卤代作用又分称为碘代、氯代和溴代。由于蔗糖分子中结构组成位置变化和被卤素所取代，因此，影响生成的蔗糖衍生物的甜度亦跟着变化，变成超甜、甜、不甜，甚至变成苦味物质。
蔗糖衍生物组成 配位 和甜度对照表如下：
制备
提取
甘蔗 与 甜菜 制糖 的加工方法虽有所不同，但均需经过提汁、清净、结晶、蔗渣与干粕处理。 甜菜 提汁是用水经过流送、洗涤、切丝和渗出后得渗出汁； 甘蔗 提汁需经切断、破碎和压榨，除去蔗渣而得混合汁。把甜菜提汁后得的渗出汁，加入石灰乳进行搅拌，再通入CO₂作饱和空气，然后过滤，除去 沉淀物 ，通入SO₂，进行硫漂和多效蒸发， 随后再经过一次硫漂即得到硫漂 糖浆 ； 甘蔗 提出的混合汁在进行清净时，采用混合汁清净剂进行，结晶时将糖浆继续蒸煮浓缩，使 蔗糖 结晶析出，经分离得砂糖和 副产品 糖蜜 。 甘蔗 经过压榨除去糖份后的剩余物即是蔗渣。经过提汗后的 甜菜 废丝，可作牲畜饲料之用，一般是将废丝装入卧式滚筒 干燥机 内；通入 过热 蒸气，进行加热和 烘干 ，然后压成 干料 。
生物合成
在 高等植物 中，蔗糖的合成通过蔗糖合成酶和磷酸蔗糖合成酶两种途经进行的。
在 蔗糖 合成酶催化下利用 尿 二磷酸 葡萄糖 （UDPG）作为 葡萄糖 给体与果糖合成蔗糖。而尿苷二磷酸葡萄糖是1-磷酸葡萄糖与 三磷酸尿苷 （UTP）在UDPG焦 磷酸化酶 催化 下生成的。反应式如下：
在磷酸蔗糖合成酶催化下利用UDPG作为葡萄糖给体，但果糖部分不是游离果糖，而是6-磷酸果糖，合成产物是磷酸蔗糖，再经专一的磷酸 酯酶 作用脱去磷酸形成蔗糖。
人工合成
人工合成蔗糖的方法是：先将谷物淀粉水解产生葡萄糖，然后在酶的 催化 作用下将葡萄糖转变为它的同分异构体—果糖， 再用 磷酸酶 催化合成蔗糖。
二氧化碳 也可以转化合成蔗糖。总的来说分为两步，第一步，把二氧化碳变成 甲醇 ，这是大连化学物理研究所 李灿 院士团队的成果。第二步，把甲醇变为蔗糖，是天津工业生物技术研究所团队的成果。
测定
蔗糖的检验主要是按还原糖的测定方法（直接 滴定法 和 高锰酸钾 滴定法），此外还可以采用高效液相色谱- 示差折光检测器 、离 子色谱- 安培 检测器等。中国《食品安全国家标准食品中果糖、 葡萄糖 、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》 (GB 5009.8-2016) 中酸 水解 法的原理为：食品样品除去 蛋白质 后， 用 盐酸 将蔗糖水解转化为还原糖， 再按还原糖方法测定，水解前后还原糖含量的差值，乘以还原糖（以葡萄糖计）换算为蔗糖的系数（0.95），即得样品中蔗糖的含量。
蔗糖行业现状
白糖 是食品工业中不可或缺的原料，同时也是许多国家重要的 战略物资 ，其价格波动影响很大。全球糖供需缺口的扩大，不仅影响 糖业 ，还影响全球社会民生的多方面。
根据美国农业部（USDA）2023年4月公布的供需数据，全球糖供需缺口将进一步扩大至593万吨，库存消费下调3.78%，纽约期货交易所数据显示，食糖价格涨幅创6年来新高，上涨2.2%至每磅（1磅约合0.45 千克 ）23.46美分。相关人士认为， 印度 与 巴基斯坦 对食糖出口的限制是影响其价格波动的一大因素。其中国际石油价格的上涨对食糖生产也有不利影响。经济学家分析认为，油价持续上升，可能导致印度等产糖大国将更多 甘蔗 糖用于生产 乙醇 ，供应量随之产生变化，糖的价格页因此被抬升。
作为蔗糖生产大国，巴西蔗糖 行业协会 的数据显示，截至2023年3月16日，巴西主产区累计产糖3358.3万吨，同比增长4.74%，用于生产糖的 甘蔗 比例增长至45.93%，出现逆势增长。
据期货日报报道，2023年11月初开始是中国 糖业 的新榨季，其蔗糖产量相比上个榨季增长明显，新榨季全中国食糖产量预估为1000万吨，其中甘蔗糖产量为890万吨，比上个榨季增加100万吨。此外，甜菜糖产量为110万吨，进口糖数量为500万吨，预计消费量为1570万吨。