二、單糖和低聚糖的物理性質及其在烹飪中的應用

單糖和低聚糖具有許多重要的物理性質，在食品及烹飪中有許多重要應用。

（一）溶解性

單糖和低聚糖分子中含有大量羥基，所以它們是強親水性物質，與水能夠形成氫鍵，能溶于水，尤其是熱水，但不能溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。食品和烹飪中常見的單糖和低聚糖的溶解度高，能夠形成高濃度的溶液。在同一溫度下，各種糖的溶解度不同，其中果糖的溶解度最大，其次是葡萄糖。溫度對溶解過程和溶解速度具有決定性的影響，一般隨溫度升高，溶解度增大。

糖的溶解度大小還與其水溶液的滲透壓密切相關，進而影響對糖制食品的保存性。在糖制品中，糖濃度只有在70%以上才能抑制霉菌、酵母的生長。在20℃時，單獨的果糖、蔗糖、葡萄糖最高濃度分別為79%、66%、50%，故只有果糖在此溫度下具有較好的食品保存性，而單獨使用蔗糖、葡萄糖均達不到防腐、保質的要求。果葡糖漿的濃度因其果糖含量不同而異，果糖含量為42%、55%和90%時，其濃度分別為71%、77%和80%，因此，果糖含量較高的果葡糖漿，其保存性能較好。

（二）吸濕性、保濕性和結晶性

吸濕性是指糖在空氣相對濕度較高的情況下吸收水分的性質。保濕性是指糖在較低濕度條件下保持已吸收的水分的性質。這兩種性質是由于其對水的親和力而產生的，對于保持食品的柔軟性、彈性，以及儲存和加工都有重要意義。不同的糖吸濕性不一樣，果糖、轉化糖的吸濕性最強，葡萄糖、麥芽糖次之，蔗糖吸濕性最小。例如，面包、糕點類食品要求保持松軟，而飴糖、玉米糖漿或轉化糖等有較強的吸濕性，對保持糕點的柔軟性和儲存具有重要作用。生產硬糖、酥糖及酥性餅干時，用蔗糖為宜。

糖類化合物親水功能的重要應用是在點心制作中發揮它的反水化作用和對面團結構的改良作用。面團中加入糖漿，由于糖的吸濕性和高親水性，會產生反滲透作用，從而降低面粉蛋白質膠粒的膨潤度，限制面團中面筋的形成，減弱彈性。因此，在面點制作中，糖的作用遠遠不止使面點單純具有甜味，而是涉及面團物理狀態的重要因素。

糖的特征之一是能形成晶體，糖溶液越純越容易結晶。糖的結晶性能在食品加工和烹飪中對控制食品的質構有幫助。蔗糖與葡萄糖易結晶，但蔗糖晶體粗大，葡萄糖晶體細小，果糖、轉化糖較難結晶。淀粉糖漿是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，由于糊精具有較大的黏稠性，不能結晶，可作為糕點制品生產中的抗結晶劑。在糖果制造時，要應用糖結晶性質上的差別。例如，過飽和的蔗糖溶液在溫度驟變或有晶種存在情況下會產生重結晶，利用這個特性可以制造冰糖。又如，生產硬糖時，不能單獨使用蔗糖，否則，當熬煮到水分小于 3%時，冷卻下來后就會出現蔗糖結晶，得不到透明堅韌的硬糖產品。但在生產硬糖時添加適量的淀粉糖漿，就不能形成結晶體而可以制成各種形狀的硬糖。這是因為淀粉糖漿不含果糖，吸濕性較小，糖果保存性好。此外，淀粉糖漿中的糊精能增加糖果的黏性、韌性和強度，使糖果不易碎裂。牛奶、明膠等也可以阻止蔗糖結晶的產生。生產蜜餞時，使用蔗糖會產生返砂現象，但可以利用果糖或果葡糖漿的不易結晶性適當替代蔗糖。在掛漿類的糕點品種中，單純用蔗糖熬制的糖漿，掛漿后易使點心表面在冷卻后出現結晶的白霜，影響糕點質量。若在熬糖時加入一定量的飴糖或淀粉糖漿，則可以起到防止蔗糖結晶的作用，從而保持產品質量。

（三）旋光性

旋光性是一種物質使直線偏振光的振動平面發生旋轉的特性。旋光方向以符號表示，右旋為D-或（+），左旋為L-或（-）。旋光性是鑒定糖的一個重要指標。除丙酮糖外，其余單糖分子結構中均含有手性碳原子，故都具有旋光性。

糖的比旋光度是指1mL含有1g糖的溶液在其透光層為0.1m時使偏振光旋轉的角度，通常用表示。t為測定時的溫度，λ為測定時的波長，一般采用鈉光，用符號D表示。表3-1列出了幾種單糖的比旋光度。

（四）甜度

甜味是糖的重要性質，甜味的高低用甜度來表示。甜度目前還不能用一些理化方法定量測定，只能采用感官比較法，因此所獲得的數值只是一個相對值。甜度通常是以蔗糖為基準物，一般以5%或10%的蔗糖水溶液在20℃時的甜度為1.0，其他糖在同一條件下與其相比較所得的數值，由于這種甜度是相對的，所以又稱為比甜度。表3-2列出了一些單糖的比甜度。

單糖都有甜味，絕大多數低聚糖也有甜味，多糖則無甜味。糖甜度的高低與糖的分子結構、分子量、分子存在狀態有關，也受到糖的溶解度、構型及外界因素的影響。優質糖應具備甜味純正，甜度高低適當，甜感反應快，無不良風味等特點。常用的幾種單糖基本符合這些要求，但稍有差別。蔗糖甜味純正而獨特，與之相比，果糖的甜感反應最快，甜度較高，持續時間短，而葡萄糖的甜感反應較慢，甜度較低。常用的幾種糖基本上符合這些要求，但也存在一些差別。例如，與蔗糖相比，葡萄糖的甜味感覺反應較慢，達到最高甜味的速度也稍慢，甜度較低。可見調節和控制糖的溶解度是控制甜味性質和大小的關鍵。

（五） 保存性

糖溶液因為濃度可以達到很高，在糖漬食品中a_w低、滲透壓大，所以能防止微生物生長。固體糖的吸濕性也能夠降低密實食品組織的自由水含量，對食品的保存具有重要作用。在室溫附近時，果糖和蔗糖濃度都較高，可以防止微生物的生長。糖溶液可增加食品的黏度。蔗糖溶液黏度較葡萄糖和果糖大。

（六）黏度

一般來說，糖的黏度是隨著溫度的升高而下降，但葡萄糖的黏度則隨著溫度的升高而增大。單糖的黏度比蔗糖低，大多數低聚糖的黏度比蔗糖高。淀粉糖漿的黏度則隨轉化程度增大而降低。

低分子糖溶液濃度愈大，黏度也愈大。例如，在點心生產打蛋糖霜中就大量用蔗糖來增大黏度，穩定蛋泡。根據實驗，蔗糖的黏度在低溫階段（20～70℃）隨溫度升高而降低，但繼續升溫黏度上升，尤其在飽和、過飽和溶液時，其黏度隨溫度升高而迅速升高，產生膠質狀糖膏，在烹飪中可利用此特性來穿糖衣、掛糖霜、拔絲等。直接加熱熬制糖，雖也能得到膠質狀糖膏，但因溫度不易控制且糖的熔點較低，易使糖嚴重焦化，而加入水后能控制溫度上升的速度和范圍，并且形成糖水膠體，不易結晶返砂。

（七）其他性質

單糖的水溶液與其他溶液一樣，具有滲透壓增大和冰點降低的特點。滲透壓隨著濃度增高而增大，在相同濃度下，溶質的分子量越小，分子數目越多，滲透壓也越大。濃度越高，糖溶液分子量越小，冰點降低得越多。

由于氧氣在糖溶液中的溶解度較在水溶液中低，因此糖溶液具有抗氧化性，有利于保持食品的色、香、味和營養成分。