玉米如何成糖与甘蔗和甜菜相比,玉米是一种便宜高产、种植范围广泛的农作物。如果能把它转化成糖,就能使糖的产量大大增加。人们对此的尝试大概可以追溯到古代,至今仍有活力的“饴糖”就是一个比较成功的例子。
构成玉米的主要成分是淀粉,淀粉是由葡萄糖连接而成的高分子聚合物。两个葡萄糖分子中,一个提供氢原子,另一个提供氢氧基团,共同失去一个水分子。剩下的部分连接起来,称为“二糖”,而连接的地方就叫做“糖苷键”。连起来的分子还可以继续链接其他的葡萄糖分子,最终构成一个大的淀粉分子。
如果倒过来,把一个水分子分成一个氢原子和一个氢氧基团,分别加到糖苷键的两边,这个糖苷键就断开了。这个过程叫做“水解”。如果把淀粉分子中的糖苷键全部打开,它就变成了葡萄糖。葡萄糖也是甜的,甜度大概是0.7。
不过,水解反应不会轻易发生,所以淀粉不会轻易变成葡萄糖。最初的时候,水解淀粉是通过在酸性条件下加压加热来实现的。但这样的水解所需要的成本比较高,水解也不容易完全。现在,水解淀粉一般通过酶来催化,操作条件温和多了。
酶是能够催化特定反应的蛋白质。水解淀粉的酶称为淀粉酶,在自然界广泛存在——我们的唾液中就有。淀粉酶还有不同的类型,最高效的一种叫做阿尔法淀粉酶。它可以切断淀粉分子中任何部位的糖苷键。其作用的结果,就是把淀粉切割成一个个小片段,每个片段可能含有几个葡萄糖。这样的东西被称为“淀粉糊精”,也还是没有甜味。淀粉酶中的老二叫做贝塔淀粉酶,它能把最头上的两个葡萄糖切下,得到的东西就是传统零食麦芽糖(有的地方叫做“饴糖”)。而现代工业上水解淀粉需要用到的老三伽玛淀粉酶,每次能切下一个葡萄糖。这样,经过伽玛葡萄糖的精雕细琢,淀粉糊精就变成了葡萄糖。
不过,通常的水解反应不会那么完全,得到的是以葡萄糖为主,含有一些麦芽糖以及小分子糊精的混合物,称为“玉米糖浆”。因为以葡萄糖为主,也被叫做“葡萄糖浆”,其实它跟葡萄一点关系也没有。玉米糖浆就是甜的了,但是它的甜味来自于葡萄糖,而葡萄糖本身不够甜,所以不难想象,玉米糖浆的甜度有限。
但是,不甜的玉米毕竟变成了甜的糖浆,所以也有人把玉米糖浆叫做“玉米糖”。玉米糖浆溶解性好,加到食物中还能够增加甜度、软化质地并且保持水分。相对于淀粉来说,也算是一次脱胎换骨的飞跃了。