甘蔗渣

甘蔗渣，又称蔗渣，专指甘蔗制糖过程中榨取汁液后残留的干燥纤维渣。可用作生物燃料，也可用于制造纸浆。

欧洲各语言中，“甘蔗渣”一词多源自西班牙语的“bagazo”。該詞源自拉丁语中意为“浆果”的“baca”，意为“压榨后的残渣，尤指甘蔗的残渣”，最早见于1600年，主要在南美洲使用。随后西班牙语词“bagazo”被法语借用为“bagasse”，意为“甘蔗压榨后的残渣”。法语单词“bagasse”最早见于1724年让-巴蒂斯特·拉巴特的著作《新美洲群岛之旅》（Nouveau voyage aux îles de l'Amérique）中关于马提尼克岛的记载^[1]。德语、英语、荷兰语中的“bagasse”，俄语中的“багасса”（bagassa），日语中的“バガス”（bagasu）均可追溯至法语词“bagasse”^[2]。

中文的“甘蔗渣”、“蔗渣”，阿拉伯语的“ثفل القصب”，马来语的“hampas tebu”，印度尼西亚语的“ampas tebu”则是由当地语言中的“甘蔗”和“残渣”两词构成的组合词。泰语中的“ชานอ้อย”则是由“ชาน”（chan，片）和“อ้อย”（oi，甘蔗）组成。印度尼西亚语中还有一个同义词“belotong”，源自爪哇语的“ꦧ꧀ꦭꦺꦴꦠꦺꦴꦁ”（blotong）^[3]。

“bagazo”在西班牙语中指的是包括葡萄、麦芽、甘蔗、橄榄和龙舌兰加工后的残渣在内的各种农业残渣。在法语中，“bagasse”一词在19世纪不仅指甘蔗残渣，也指葡萄和橄榄压榨后的残渣，如今仍被用于指代靛蓝生产过程中靛蓝植物的残渣^[1]。在德语中，“Bagasse”通常指甘蔗压榨后的残渣，但也指甜高粱压榨后的残渣^[4][5]。

甘蔗渣是以甘蔗为原料进行制糖过程中，将甘蔗压榨后剩余的残渣，是制糖工业的主要废弃物。甘蔗渣主要产区包括印度、中华人民共和国、印度尼西亚、墨西哥、秘鲁、哥伦比亚等。

甘蔗渣产量大概是甘蔗产量的20%~25%^[6]。1995年，全球甘蔗渣产量约为6000万至7000万吨。根据2024年报道，全球甘蔗年产量近20亿吨，产生6亿吨纤维蔗渣^[7]。

甘蔗渣是在从甘蔗中榨出甘蔗汁后所产生的固体副产品，核心部分由一种成分复杂的“髓质”纤维构成。该纤维主要是薄壁组织，但也包括一些属于厚壁组织的韧皮部纤维或茎纤维。经过清洗和干燥后的甘蔗渣，主要成本包括纤维素45%至55%，半纤维素20%至25%，木质素18%至24%，灰分1%至4%，蜡<1%^[8]。甘蔗渣的干物质含量为90%~92%，由42%~50%的纤维素、25%至30%的半纤维素、20%~25%的木质素、2%粗蛋白质、0.7%粗脂肪和2%~3%的粗灰分组成^[9]。一说甘蔗渣含纤维素40-60%，戊聚糖 20-30%，木质素15-20%，灰分1-3%^[10]。甘蔗渣的纤维素是以葡萄糖苷键形成的高分子化合物。甘蔗渣不溶于水和有机溶剂，高温下可发生分解，酸性条件下回水解^[9]。

甘蔗渣一般含水10%~20%，木质素约20%，可以用作牛羊等反刍动物的饲料，为其提供纤维素和糖分^[9]。因为木质素无法被消化，直接饲喂甘蔗渣可能会导致动物消化不良。利用甘蔗渣糖化法、甘蔗渣青贮、甘尾叶碱化法等处理后，可以提高甘蔗渣饲料的消化吸收能力^[9]。中国云南、四川、广西都有将青贮甘蔗渣作为肉牛和牦牛养殖的饲草料的^[11]。

长期以来，甘蔗渣一直被制糖厂用作锅炉燃料，也曾备用作糖厂内运输蒸汽机车的燃料。

甘蔗渣是第二代纤维素燃料乙醇^[a]的重要原料来源。巴西的甘蔗乙醇产业发达，在全球甘蔗乙醇市场中占据主导地位的同时，也积极投入生产研发第二代甘蔗渣燃料乙醇。1980年代，巴西独立研发出用甘蔗渣生产乙醇的Dedini快速水解法技术，可从每吨甘蔗渣中提取109升~180升乙醇^[13]。

以甘蔗渣为原料经过化学或生物制浆制成的甘蔗渣浆，又称蔗渣浆，可用于生产生活用纸。蔗渣纤维较短，撕裂度较低，性质类似阔叶木浆。使用蔗渣浆替阔叶木浆，具有成本低的优点，对保护森林资源、维护生态平衡也能起到积极影响^[14]。从蔗渣到蔗渣浆，需要经过洗涤、蒸煮、漂白、筛选等工序^[15]。

1919年，日本王子制纸株式会社的铃木梅城等人在台湾宜兰建立了一家以甘蔗渣为原料的造纸厂^[16]。1958年，广州造纸厂功实现用甘蔗渣浆制造新闻纸^[17]。1984年5月，古巴开始用甘蔗渣造纸^[18]。

除了造纸，也可以用甘蔗渣浆直接制作餐盘、纸杯等纤维纸品^[19]。甘蔗渣经过制浆、成型等工序后制成的环保餐具，可实现自然降解^[20]。

1984年以来，古巴生产的火柴都是用加工过的甘蔗渣为原料制成的^[21]。在日本，有利用甘蔗渣制备功能性膳食纤维的相关研究^[22]。

农业上，还有利用甘蔗渣堆肥的^[23][24]，也有将其用栽培基质的^[25][26]。

在处理發霉甘蔗渣时，如果将其中含有的大量抗原性有机物反复吸入到肺部，会造成由嗜热放线菌等引起的外源性变应性肺泡炎，是一种特殊的尘肺病，称“蔗尘肺”^[27][28]。