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硬糖的糖化学

探索硬糖的制作过程,从融化糖到防止结晶,获得完美的质地!

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照片来源:Adam Zivner (Wikimedia Commons)

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制作老式糖果是一场引人入胜的表演,如果你有机会观看的话。幸运的是,互联网上充斥着这样的视频,展示了手工制作硬糖(特别是拐杖糖)的过程。

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将普通颗粒状的食糖转化为固体、玻璃状硬糖的过程,在分子层面和肉眼可见的规模上都同样迷人。

作为一种干性配料,食糖是由蔗糖晶体颗粒组成的。将这些颗粒转化为固体糖果的第一步是将糖——大量的糖——溶解在水中。当将其搅入水中时,颗粒会分解成单独的蔗糖分子。硬糖的配方通常需要 2.5-4 份糖配 1 份水。然而,蔗糖的溶解度仅为 2000 克/升,这大约是 1 杯室温水中溶解 2 杯糖 [1]。通过提高温度可以轻松解决这个问题;蔗糖的溶解度随温度升高而增加,这意味着与冷水或室温水相比,可以在热水中溶解更多的糖。

将糖和水的混合物煮沸,其作用不仅仅是让更大体积的蔗糖溶解在水中。随着糖溶液温度的升高,水分蒸发,留下熔融状态的糖。这会形成一种高度浓缩的糖溶液。不同的糖浓度对应不同的糖果类型(表 1)。对于硬糖,糖果制造商和专业糖果师通常会将煮沸的糖溶液加热到约 150°C(302°F),然后从热源上移开。

表 1:糖的烹饪阶段(改编自 Crafty Baking。)

糖的阶段

此时,蔗糖的浓度已达到非常高的程度,被认为是过饱和的。过饱和溶液是不稳定的,因为任何形式的扰动,如搅拌或碰撞,都会引发糖结晶:蔗糖分子会从熔融的液态溶液中析出,进入结晶的固态 [2]。你可以将蔗糖分子想象成乐高积木;结晶就是这些分子锁在一起形成固体结构的过程。别看它不起眼,结晶是硬糖的大忌。

广义上,糖果分为结晶糖果和非结晶糖果。如软糖、太妃糖和棉花糖等结晶糖果,由于其蔗糖晶体结构,口感柔软、有弹性且奶味十足。相反,非结晶糖果则更硬,包括太妃糖、焦糖糖果、脆糖和硬糖。这些糖果中不想要的晶体会在口感上造成颗粒感,甚至沙砾感。阻碍结晶过程对于成功制作一批硬糖至关重要。

这时,玉米糖浆,另一种重要的糖果配料,发挥着重要作用。玉米糖浆主要由淀粉组成,淀粉不过是由葡萄糖分子连接而成的长链。加热时,淀粉会分解成葡萄糖成分。这些葡萄糖分子比蔗糖小,并且可以通过插入蔗糖分子之间来阻碍结晶,最终干扰晶体的形成 [2]。在某些配方中,可能会使用转化糖或蜂蜜代替玉米糖浆。转化糖和蜂蜜都是葡萄糖和果糖的混合物,它们以与玉米糖浆相同的方式阻碍蔗糖结晶。

在糖果制作的最后阶段,糖溶液被倒在冷却台上。随着冷却,它会变成一种更坚固、类似塑料的质量,但仍然非常有弹性。此时会加入香料和食用色素。有时还会加入酸,如柠檬酸。这些酸通过将蔗糖分子水解成其基本成分:葡萄糖和果糖,进一步阻止蔗糖结晶。然后通过滚动、拉伸或折叠等方式对糖质团进行充气,使其快速冷却并变得更坚固。这是糖果制作师通过揉、卷、模压和切割将糖果塑造成最终形状的创意阶段。

硬糖一旦冷却到室温并变硬,就可以食用了。在完成阶段,硬糖与玻璃相似:它是一种非晶态固体,闪亮、坚硬但易碎,有时是透明的。

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谁能想到如此简单的小糖果也能如此复杂?

引用的参考文献

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  1. 蔗糖

  2. Ouiazzane, S., Messnaoui, B., Abderafi, S., Wouters, J., Bounahmidi, T. Modeling of sucrose crystallization kinetics: The influence of glucose and fructose.

    晶体生长杂志

    , 2008; 310: 3498–3503。

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