二、单糖和低聚糖的物理性质及其在烹饪中的应用

单糖和低聚糖具有许多重要的物理性质，在食品及烹饪中有许多重要应用。

（一）溶解性

单糖和低聚糖分子中含有大量羟基，所以它们是强亲水性物质，与水能够形成氢键，能溶于水，尤其是热水，但不能溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。食品和烹饪中常见的单糖和低聚糖的溶解度高，能够形成高浓度的溶液。在同一温度下，各种糖的溶解度不同，其中果糖的溶解度最大，其次是葡萄糖。温度对溶解过程和溶解速度具有决定性的影响，一般随温度升高，溶解度增大。

糖的溶解度大小还与其水溶液的渗透压密切相关，进而影响对糖制食品的保存性。在糖制品中，糖浓度只有在70%以上才能抑制霉菌、酵母的生长。在20℃时，单独的果糖、蔗糖、葡萄糖最高浓度分别为79%、66%、50%，故只有果糖在此温度下具有较好的食品保存性，而单独使用蔗糖、葡萄糖均达不到防腐、保质的要求。果葡糖浆的浓度因其果糖含量不同而异，果糖含量为42%、55%和90%时，其浓度分别为71%、77%和80%，因此，果糖含量较高的果葡糖浆，其保存性能较好。

（二）吸湿性、保湿性和结晶性

吸湿性是指糖在空气相对湿度较高的情况下吸收水分的性质。保湿性是指糖在较低湿度条件下保持已吸收的水分的性质。这两种性质是由于其对水的亲和力而产生的，对于保持食品的柔软性、弹性，以及储存和加工都有重要意义。不同的糖吸湿性不一样，果糖、转化糖的吸湿性最强，葡萄糖、麦芽糖次之，蔗糖吸湿性最小。例如，面包、糕点类食品要求保持松软，而饴糖、玉米糖浆或转化糖等有较强的吸湿性，对保持糕点的柔软性和储存具有重要作用。生产硬糖、酥糖及酥性饼干时，用蔗糖为宜。

糖类化合物亲水功能的重要应用是在点心制作中发挥它的反水化作用和对面团结构的改良作用。面团中加入糖浆，由于糖的吸湿性和高亲水性，会产生反渗透作用，从而降低面粉蛋白质胶粒的膨润度，限制面团中面筋的形成，减弱弹性。因此，在面点制作中，糖的作用远远不止使面点单纯具有甜味，而是涉及面团物理状态的重要因素。

糖的特征之一是能形成晶体，糖溶液越纯越容易结晶。糖的结晶性能在食品加工和烹饪中对控制食品的质构有帮助。蔗糖与葡萄糖易结晶，但蔗糖晶体粗大，葡萄糖晶体细小，果糖、转化糖较难结晶。淀粉糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，由于糊精具有较大的黏稠性，不能结晶，可作为糕点制品生产中的抗结晶剂。在糖果制造时，要应用糖结晶性质上的差别。例如，过饱和的蔗糖溶液在温度骤变或有晶种存在情况下会产生重结晶，利用这个特性可以制造冰糖。又如，生产硬糖时，不能单独使用蔗糖，否则，当熬煮到水分小于 3%时，冷却下来后就会出现蔗糖结晶，得不到透明坚韧的硬糖产品。但在生产硬糖时添加适量的淀粉糖浆，就不能形成结晶体而可以制成各种形状的硬糖。这是因为淀粉糖浆不含果糖，吸湿性较小，糖果保存性好。此外，淀粉糖浆中的糊精能增加糖果的黏性、韧性和强度，使糖果不易碎裂。牛奶、明胶等也可以阻止蔗糖结晶的产生。生产蜜饯时，使用蔗糖会产生返砂现象，但可以利用果糖或果葡糖浆的不易结晶性适当替代蔗糖。在挂浆类的糕点品种中，单纯用蔗糖熬制的糖浆，挂浆后易使点心表面在冷却后出现结晶的白霜，影响糕点质量。若在熬糖时加入一定量的饴糖或淀粉糖浆，则可以起到防止蔗糖结晶的作用，从而保持产品质量。

（三）旋光性

旋光性是一种物质使直线偏振光的振动平面发生旋转的特性。旋光方向以符号表示，右旋为D-或（+），左旋为L-或（-）。旋光性是鉴定糖的一个重要指标。除丙酮糖外，其余单糖分子结构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糖的溶液在其透光层为0.1m时使偏振光旋转的角度，通常用表示。t为测定时的温度，λ为测定时的波长，一般采用钠光，用符号D表示。表3-1列出了几种单糖的比旋光度。

（四）甜度

甜味是糖的重要性质，甜味的高低用甜度来表示。甜度目前还不能用一些理化方法定量测定，只能采用感官比较法，因此所获得的数值只是一个相对值。甜度通常是以蔗糖为基准物，一般以5%或10%的蔗糖水溶液在20℃时的甜度为1.0，其他糖在同一条件下与其相比较所得的数值，由于这种甜度是相对的，所以又称为比甜度。表3-2列出了一些单糖的比甜度。

单糖都有甜味，绝大多数低聚糖也有甜味，多糖则无甜味。糖甜度的高低与糖的分子结构、分子量、分子存在状态有关，也受到糖的溶解度、构型及外界因素的影响。优质糖应具备甜味纯正，甜度高低适当，甜感反应快，无不良风味等特点。常用的几种单糖基本符合这些要求，但稍有差别。蔗糖甜味纯正而独特，与之相比，果糖的甜感反应最快，甜度较高，持续时间短，而葡萄糖的甜感反应较慢，甜度较低。常用的几种糖基本上符合这些要求，但也存在一些差别。例如，与蔗糖相比，葡萄糖的甜味感觉反应较慢，达到最高甜味的速度也稍慢，甜度较低。可见调节和控制糖的溶解度是控制甜味性质和大小的关键。

（五） 保存性

糖溶液因为浓度可以达到很高，在糖渍食品中a_w低、渗透压大，所以能防止微生物生长。固体糖的吸湿性也能够降低密实食品组织的自由水含量，对食品的保存具有重要作用。在室温附近时，果糖和蔗糖浓度都较高，可以防止微生物的生长。糖溶液可增加食品的黏度。蔗糖溶液黏度较葡萄糖和果糖大。

（六）黏度

一般来说，糖的黏度是随着温度的升高而下降，但葡萄糖的黏度则随着温度的升高而增大。单糖的黏度比蔗糖低，大多数低聚糖的黏度比蔗糖高。淀粉糖浆的黏度则随转化程度增大而降低。

低分子糖溶液浓度愈大，黏度也愈大。例如，在点心生产打蛋糖霜中就大量用蔗糖来增大黏度，稳定蛋泡。根据实验，蔗糖的黏度在低温阶段（20～70℃）随温度升高而降低，但继续升温黏度上升，尤其在饱和、过饱和溶液时，其黏度随温度升高而迅速升高，产生胶质状糖膏，在烹饪中可利用此特性来穿糖衣、挂糖霜、拔丝等。直接加热熬制糖，虽也能得到胶质状糖膏，但因温度不易控制且糖的熔点较低，易使糖严重焦化，而加入水后能控制温度上升的速度和范围，并且形成糖水胶体，不易结晶返砂。

（七）其他性质

单糖的水溶液与其他溶液一样，具有渗透压增大和冰点降低的特点。渗透压随着浓度增高而增大，在相同浓度下，溶质的分子量越小，分子数目越多，渗透压也越大。浓度越高，糖溶液分子量越小，冰点降低得越多。

由于氧气在糖溶液中的溶解度较在水溶液中低，因此糖溶液具有抗氧化性，有利于保持食品的色、香、味和营养成分。