蔗糖是一种双糖,它是由1个分子的葡萄糖和1个分子的果糖组成的。蔗糖是从糖料作物甜菜或甘蔗中提取出来的。因此,蔗糖是天然食品,是大自然赐予人类的恩惠。几百年来,蔗糖对人类的营养和健康起了重要的作用。人类享受着蔗糖的甜美及利用蔗糖为添加剂生产出来的食品,还应用着以蔗糖为原料生产出的成百上千种的生活物质。
纯净的蔗糖是无色晶体易溶于水,比葡萄糖、麦芽糖甜,但不如果糖甜。蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合失去一分子水而成,葡萄糖分子中的醛基和果糖分子中的酮基都被破环,因此没有还原性,属非还原性二糖。蔗糖在酸或蔗糖酶的作用下,水解生成等量的葡萄糖和果糖。因此其水解产物有还原性。
蔗糖遇浓硫酸发生脱水反应,生成复杂的混合物,其中有黑色的炭。蔗糖是各种食品的主要甜味剂,也可用于制葡萄糖和果糖。蔗糖在人体消息化系统内经过消化液分解成为果糖和葡萄糖,经过小肠吸收. 蔗糖被认为会导致某些健康问题,其中最常见是蛀牙,这是由于口腔的细菌可将食物中的蔗糖成份转换成酸,从而侵蚀牙齿的珐琅质。 蔗糖有高热量,摄取过量容易引起肥胖。
蔗糖及蔗糖溶液在热、酸、碱、酵母等的作用下,会产生各种不同的化学反应。反应的结果不仅直接造成蔗糖的损失,而且还会生成一些对制糖有害的物质。
蔗糖分子结构
1.热分解作用 结晶蔗糖加热至160℃,便熔化成为浓稠透明的液体,冷却时又重新结晶。加热时间延长,蔗糖即分解为葡萄糖及脱水果糖。在190—220℃的较高温度下,蔗糖便脱水缩合成为焦糖。焦糖进一步加热则生成二氧化碳、一氧化碳、醋酸及丙酮等产物。在潮湿的条件下,蔗糖于100℃时分解,释出水分,色泽变黑。 蔗糖溶液在常压下经长时间加热沸腾,溶解的蔗糖会缓慢分解为等量的葡萄糖及果糖,即发生转化作用。蔗糖溶液若加热至108℃以上,则水解迅速,糖溶液浓度愈大,水解作用愈显著。煮沸容器所用的金属材料,对蔗糖转化速率也有影响。例如:蔗糖溶液在铜器中的转化作用,远比在银器中的大,玻璃容器几乎没有什么影响。 2.酸的作用 蔗糖溶液为酸性时,蔗糖转化更快。浓酸对糖液的分解作用更大,如浓硫酸能使固体蔗糖迅速脱水,焦化成为黑色产物。在纯蔗糖溶液中,只要有少量的游离酸存在,就能使蔗糖的转化作用迅速进行。但是,对于压榨蔗汁中的蔗糖来说,情况就不是这样。因为蔗汁中含有弱酸的中性盐会抑制蔗糖的转化。 3.碱的作用 稀碱溶液如氢氧化钙,氢氧化钾及钠的溶液,甚至在煮沸的情况下也不会使蔗糖分解。浓碱溶液加在糖液中加热时蔗糖分解成糠醛、丙酮、乳酸、乙酸、甲酸、二氧化碳等产物。分解程度及产物种类视氢氧离子浓度及温度而定。蔗糖能与中等浓度的碱化合生成碱性的蔗糖盐。 4.盐类的作用 水中同时有蔗糖与盐类存在时,它们的溶解度都要发生变化,变化的程度取决于双方的浓度和盐类的性质。 5.氧化作用 蔗糖燃烧或在生物氧化中,都产生二氧化碳及水,在中性或酸性的溶液中,高锰酸钾可使蔗糖氧化成二氧化碳、甲酸、乙酸及草酸,但在碱性条件下,只能部分地变为草酸及二氧化碳。 6.微生物对蔗糖的作用 蔗糖的稀薄溶液易受微生物的感染,但感染机会随糖汁增浓而减少。此外还跟糖汁的温度及pH值有关。一般微生物繁殖的最适温度都在30—45℃之间,而加热到80℃时则多数微生物都能被抑制或杀灭。