出品：科普中国
制作：苏更林
监制：中国科学院计算机网络信息中心
"二十三，糖瓜粘……" 这句童谣不知传唱了多少年，变的是时代，不变的是情怀。糖瓜其实就是灶糖的一种，它作为一种应节美食，承载了中华民族厚重的民俗文化。那么，在灶糖的背后又隐藏着哪些科技秘密呢？
灶糖是个什么糖？
其实，灶糖是用饴糖制作的一种甜味食品。那么，什么是饴糖呢？饴糖是用玉米、糯米、粳米等含有淀粉的粮食原料经过发酵制成的一种食用糖。由于饴糖的主要成分为麦芽糖，因此又被称为麦芽糖浆。
用糖瓜祭灶（图片来源：item.btime.com）
饴糖的生产在我国有着悠久的历史。大约在3000多年前，我国就开始生产饴糖了，这是我国最早利用植物原料生产的淀粉糖。最初的饴糖被称为"饧"（或"饴"），据说现在的糖字就是由"饧"字演变而来的。
饴糖一般为浅黄色粘稠而透明的液体，品质优良的饴糖是无色透明的，并且带有麦芽糖的特殊风味。饴糖的应用范围很广，不仅是制造灶糖的原料，而且还被应用于糖果、糕点、罐头、果酱、饼干等食品制造中。
灶糖作为饴糖的制成品，并不是只有糖瓜一枝独秀。如关东糖、酥糖、麻糖、米糖等也都属于灶糖。我国地域辽阔，灶糖制法和形状千差万别。老北京所用的灶糖，品种有糖瓜、关东糖、南糖等多种。
糖瓜（图片来源：st.so.com）
对于大家非常熟悉的糖瓜，我们就不用多说了。而长条棍状的关东糖，原为关东人十分喜爱的糖品。关东糖是用麦芽、小米熬制而成的糖制品，实际上也是一种饴糖制品。由于最初从东北运来的糖品在北京的关东店销售，因此就有了关东糖的名号。
关东糖（图片来源：st.so.com）
至于南糖，则为潮汕地区的特产小食，也是祭灶的常用灶糖。南糖使用的糖品为饴糖和砂糖，并掺有花生、芝麻、豆仁之类的干料。你可不要误解了南糖，这里的"南"字并不代表方向，而是表示"浇注"的意思。即在炒好的干料上浇注糖浆制作而成。
△南塘（图片来源：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1593923848700624870&wfr=spider&for=pc）
福州祭灶使用的灶糖灶饼，品种极为丰富。据称，灶糖灶饼共有二十多种，包括糖类、饼类以及介于二者之间的食品。如花生糕为花生仁炒熟磨粉后掺入饴糖制成，麻芝为糯米与饴糖掺和后抖一层芝麻制成，猪油炒米为术米（一种红色的糯米）经鲜猪油炸酥后放入糖浆中成型即成。
福州灶糖灶饼（图片来源：www.tech-food.com）
按照上海旧俗，腊月廿四祭灶，灶糖为"元宝糖"，因形状与粽子相近，因此又被称为"粽子糖"。
为何灶糖特别黏？
祭灶的习俗由来已久，"糖瓜粘"就是一个标准化的程式。人们把又甜又粘的灶糖敬献给灶王，希望能粘住灶王爷的嘴，让他"上天言好事，下界降吉祥"。
灶糖真能粘住灶王爷的嘴吗？这也许只是人们的一个美好愿望而已，但是灶糖确实很黏倒是真的。那么，为什么灶糖具有黏的特点呢？为了说明这个问题，我们不妨来看看它的原料——饴糖的成分都有啥。
饴糖的主要成分为麦芽糖，这是饴糖甜味的来源。而含量仅次于麦芽糖的为糊精，那么糊精是干什么的呢？
不同原料生产的饴糖化学成分（笔者制表，数据来自文献【3】）
糊精是介于淀粉和麦芽糖之间的一种大分子的多糖，由许多个葡萄糖单位组成。糊精虽说是糖，但没有甜味。它分散于水中能产生很大的粘度，利用这一点可用其制作粘合剂。
△糊精（图片来源：http://sansho.co.jp/en/find/polysaccharide/dextrin/）
如用玉米糊精制作的胶黏剂，可用作纸箱、纸盒、邮票、墙纸、信封、胶带等的粘合剂。这样看来，饴糖"黏"劲十足是不是得益于其中的糊精成分呢？说灶糖里有"糨糊"，无非是给了糊精一个形象的说法。
麦芽糖有啥故事？
关于饴糖，刚才我们已经介绍了糊精。麦芽糖作为饴糖的主要甜味物质，我们也该聊聊关于它的故事了。
也许有人会说，难道麦芽糖就是特指存在于麦芽中的糖？其实，麦芽糖存在于麦芽中，但并不是只有麦芽中独有。要说"麦芽糖"这个名字的来源，还真的与"麦芽"有点关系。
据称，麦芽糖这种物质最初是从麦芽中发现的，所以麦芽糖（maltose）这个词源自麦芽（malt）和后缀"-ose"，后者用于糖的名称。
大麦籽粒（图片来源：translate.sogoucdn.com）
在我们身边的食物中，像谷物、玉米、土豆、豆类、坚果以及某些水果和蔬菜经过消化就会产生麦芽糖。而白糖、红糖、冰糖等糖品的主要成分却是蔗糖。那么麦芽糖与蔗糖究竟有什么区别呢？
其实，麦芽糖和蔗糖在化学上都被归类为二糖，即都是由两个单糖单元组合而成的。不同的是，麦芽糖由两个葡萄糖单元组成，而蔗糖由一个葡萄糖单元和一个果糖单元组成。
麦芽糖（图片来源：translate.sogoucdn.com）
蔗糖（图片来源：translate.sogoucdn.com）
无论是麦芽糖还是蔗糖，我们首先感兴趣的是它们的甜度。说起甜度，麦芽糖的甜度大约只有蔗糖的30%，用作甜味剂的价值不如蔗糖高。
麦芽糖是如何制作饴糖的？
古人云："饴，米糵煎也。"意思是说制"饴"（饴糖）需要"米"（淀粉原料）、"糵"（糖化酶）和"煎"（熬煮）。这里的"糵"说的就是麦芽，看来古人制"饴"是离不开麦芽的。
这是因为，麦芽是把淀粉转化为麦芽糖的"魔术师"。原大麦通常只含有少量的酶，但在发芽之后酶一下子就多了。这一方面是激活了原有的酶，另一方面是又生成了更多的酶。
这样一来，麦芽中就含有了丰富的淀粉水解酶，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶。而这些淀粉酶就是淀粉的糖化剂。在淀粉转化酶的作用下，淀粉发生水解反应，生成的就是麦芽糖等。这就是饴糖的生产原理。
△淀粉在酶的作用下水解为麦芽糖（图片来源：http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/546maltose.html）
我国几千年沿用的饴糖生产法就是麦芽法，即以大米或其他粮食作为淀粉原料，煮熟并加入麦芽糖化剂之后，淋出糖液经煎熬浓缩而成饴糖。
从20世纪60年代开始，酶法糖化工艺开始应用于工业化生产。所谓酶法糖化工艺，是指先把淀粉质粮食原料磨浆加热糊化，用α-淀粉酶液化后再加麦芽进行糖化的一种制糖工艺。
麦芽（图片来源:CCTV7）
灶糖作为一种应节食品，其生产工艺几乎都是沿用古老的传统工艺，这就是被许多地方加以保护的非物质文化遗产。
灶糖如何变白的？
饴糖是浅黄色的，而做出的灶糖却是白色的，莫非进行了脱色处理不成？其实，作坊式的饴糖生产一般是不脱色的。不过，这里采用了一个叫做拉糖的工艺，据说能让糖浆由黄变白。
饴糖（图片来源：translate.sogoucdn.com）
传统工艺生产的饴糖大多为浅黄色粘稠透明液体，这是因为饴糖各向同性的缘故。也就是说光线能穿透饴糖体，所以看上去是透明的。如果把黄糖（浓度较大的饴糖）进行反复的拉伸和折叠，那么外界的空气就会被包入黄糖之中，从而在黄糖内产生无数的气泡。
拉糖（图片来源：https://baike.so.com/doc/9213745-9547037.html）
这样的后果是什么呢？一方面是变白了，另一方面是变轻了。为什么变白了？由于空气的进入，使得黄糖由原来的紧密组织结构变成了充斥气泡和毛细孔的结构状态，光线不能顺利透过了，因此透明性消失了，自然就变白了。为什么变轻了？因为黄糖里充斥了空气，密度自然就变小了，不轻才怪呢！
灶糖（图片来源：www.360changshi.com）
从工艺上来讲，经过拉制的饴糖制品才具有更好的口感，即既香甜又酥脆。
食用灶糖注意啥？
灶糖好吃也不能多吃哦！有人认为，麦芽糖的甜度只有蔗糖的30%，那么麦芽糖的热量就可能比蔗糖低一些了。其实，虽然麦芽糖的甜度不高，但是它的热量并不低，与蔗糖基本上是相同的。
而且麦芽糖在人体内经过消化后可以分解为葡萄糖。过量食用灶糖同样会导致肥胖的，这一点千万不要忽略哦！特别是糖尿病患者，更是宜少吃为好。
二十三，糖瓜粘（图片来源：image.so.com）
而且对于小朋友来说，灶糖的诱惑力太大了。但是，要知道灶糖特别粘，非常容易附着在牙齿上，这样会增加蛀牙风险的。提醒小朋友们，吃完灶糖之后别忘了刷牙。
参考文献
【1】尤新.《淀粉糖品生产与应用手册》，中国轻工业出版社，2010年版。
【2】后德俊，周嘉华.《中国古代日用化学工程技术史》，山西教育出版社，2011年版。
【3】吴孟 张宝钦.《糖果生产技术》，黑龙江科学技术出版社，1983年版。
【4】http://translate.sogoucdn.com/pcvtsnapshot?url=http://www.nutrientsreview.com/carbs/disaccharides-maltose.html&from=en&to=zh-CHS&tfr=englishpc&domainType=sogou
【5】https://cn.bing.com/images/search?view=detailV2&id=EAE703C187676759794B77D7DCF83A978AE8EF9B&thid=OIP.tDYRzZGjE10H7WKpIW_hSgHaDD&mediaurl=https://www.megazyme.com/images/default-source/product-profile/starch-enzymes.png?sfvrsn=2&exph=597&expw=1445&q=amylase maltose&selectedindex=97&ajaxhist=0&vt=0&eim=1,2,6&ccid=tDYRzZGj&simid=608021519196163317
