什麼是麥芽糖?它的歷史、特性、來源和用途

碳水化合物是食物的重要成分。 它們由碳、氫和氧組成。 較低分子量的碳水化合物通常被稱為糖,其名稱以特有的“ose”結尾。 這些糖的一些例子是蔗糖、乳糖、葡萄糖、麥芽糖等。

麥芽糖是一種二糖。 它是透過 α(1→4) 鍵連接兩個葡萄糖單元而產生的。 二糖的通式為Cₙ(H2O)ₙ₋₁。 分子式為C12H22O11。 它是一種還原糖並發生變旋。

麥芽糖的歷史

釀造中的發​​現:在古時候麥芽糖幾千年來一直是人類烹飪歷史的一部分,它的發現可能與釀造啤酒的早期做法有關。

釀造與發酵:中國古代歷史證據表明,早在新石器時代(約公元前 7000-6600 年)中國古代就釀造了含麥芽糖的飲料。據信巴比倫人在公元前 6000 年左右就釀造了啤酒,麥芽糖在發酵過程中發揮了作用。

十九世紀初期,蔗糖出現短缺,科學家開始尋找其他糖源。 法國化學家奧古斯丁-皮埃爾·杜布倫福特 (Augustin-Pierre Dubrunfaut ) 首先於1844年發現變旋現象,當時他注意到糖水溶液的比旋光度隨時間而變化。 在同一篇論文中,他也指出,在啤酒酵母存在下,蔗糖的轉換並不是發酵的結果。 隨後杜布倫福特於1847 年發現了有機果糖分子。他還發現了麥芽糖,儘管這一發現直到1872 年被愛爾蘭化學家和釀酒師科尼利厄斯·奧沙利文(Cornelius O'Sullivan) 證實後才被廣泛接受,並證實了二糖麥芽糖。

麥芽糖一詞源自於“malt”,由於它是一種糖,因此添加了後綴“ose”。 因此,它被命名為“麥芽糖”,也稱為麥芽糖或麥芽三糖。 

麥芽糖是如何形成的?

麥芽糖是一種二糖類型的碳水化合物。 它是由兩個葡萄糖分子設計而成。 隨著水分子的移除,兩個葡萄糖分子形成鍵結。 結果就形成了。

麥芽糖或麥芽糖的分子式是C12H22O11.H2O。 它是由澱粉經澱粉酶製備而成。 被酸水解後,僅產生 d-葡萄糖。

發酵麵團時,酵母提供糖分。 酵母可利用的大部分糖是麥芽糖,它來自澱粉。 它的作用就像光合作用的早期產物,而不是倉庫產品,例如澱粉及其變質產品。

麥芽糖結構式

碳水化合物通常根據醣亞基的數量分為單醣、寡糖、雙醣和多醣。 麥芽糖是一種二糖型碳水化合物。 因此,麥芽糖是由兩個糖單元組成的,即寡糖和二糖。 它由兩個葡萄糖分子模組組成。 葡萄糖是普通的己糖,即含有六個碳原子的單醣。

在麥芽糖中,兩個單位的葡萄糖呈吡喃糖形式。 O-糖苷鍵連接這些單元。 在這個鍵結中,第一個葡萄糖分子的第一個碳 (C1) 連接到第二個葡萄糖分子的第四個碳 (C4),從而形成 (1→4) 鍵。

由於與異頭碳 (C1) 的糖苷鍵位於與同一葡萄糖環的 CH2OH 取代基相反的平面,因此該鍵的特徵為 α。 如果這種糖苷鍵發生在同一平面上,它將表示為 β(1→4) 鍵,然後所得分子將是纖維二糖而不是麥芽糖。

另一個葡萄糖分子的異頭碳 (C1) 懸掛在與羥基相連的鍵相對於相似葡萄糖環的 CH2OH 取代基的方向上,該碳在糖苷鍵中並不復雜,可以是 α-或β-端基異構體。 因此,它導致形成 β-麥芽糖或 α-麥芽糖。

異麥芽糖是麥芽糖的異構體,與麥芽糖相似。 但在異麥芽糖中,α(1→4)鍵被α(1→6)鍵取代。

麥芽糖的生產

隨著食品技術的進步,麥芽糖已大規模商業化生產。 它因其甜味特性而被用於食品工業,並作為各種食品的成分。

麥芽糖這個名字源自於“麥芽”一詞。加上後綴“ose”來描述麥芽糖屬於醣類。 「ose」代表葡萄糖鏈的重要生化系列。 它以發芽過程命名,這是在發芽種子中發現的這種反應的一個例子。

它是由澱粉酶消化澱粉而形成的。 麥芽糖的製備是在澱粉酶存在下通過澱粉的水解來完成的。 澱粉與強酸加熱幾分鐘,分解形成兩個葡萄糖分子。 在麥芽糖酶的幫助下,它被轉化為葡萄糖。 這種葡萄糖用於生物的過程。

當 β-澱粉酶分解澱粉時,同時移除兩個葡萄糖單位也會產生它。

麥芽糖的性質

麥芽糖也是一種類似葡萄糖的還原糖。 原因是兩個葡萄糖單元相連,因此當環打開時,其中一個葡萄糖單元可以獲得醛基。 糖苷鍵的特性不可能與其他葡萄糖分子單元一起存在。

麥芽糖酶可以分解這種糖苷鍵。 此酵素催化糖苷鍵水解步驟。 結果,形成葡萄糖單元。

它展示了水溶液中的變旋; 這兩種形式在水溶液中平衡存在。

根據濃度的不同,麥芽糖的甜度幾乎是糖的 30-60%。 此外,10% 的麥芽糖溶液的甜度為蔗糖的 35%。

麥芽糖的來源和同化

麥芽糖是“麥芽”的組成部分。它是通過將穀物轉化為麥芽穀物而獲得的物質。 透過將穀物浸泡在水中,可以將其轉化為豆芽。 之後,用熱空氣乾燥停止的發芽過程。 這樣,酵素就會產生,分解穀物中的澱粉和蛋白質。

它是一種部分水解的澱粉產品,類似玉米糖漿、麥芽糊精和酸稀澱粉。

它被人體內的各種麥芽糖酶分解,提​​供兩個葡萄糖分子單位。 這些葡萄糖分子可以進一步分解並提供能量,或者可以作為肝醣儲存。

由於缺乏蔗糖酶-異麥芽糖酶,導致人類對蔗糖不耐受。 但由於有四種不同的麥芽糖酶,完全麥芽糖偏差極為罕見。

水果是飲食中麥芽糖的另一個常見來源,尤其是梨子和桃子。

麥芽糖的用途

  • 甜味劑:隨著時間的推移,麥芽糖在釀造以外的烹飪應用中找到了自己的方法。 它的甜味特性使其對於各種菜餚和糖果都很有價值。
  • 麥芽糖漿:麥芽糖漿是麥芽糖的濃縮形式,成為糖果、烘焙食品和亞洲醬汁生產中流行的甜味劑和成分。
  • 甜食:麥芽糖一直是中國傳統糖果的關鍵成分。 它用於製備麥芽糖糖果(龍鬚糖)和麥芽糖塗層水果和堅果等食品。
  • 釀造中的用途:麥芽糖是釀造中的重要成分,提供酵母生產酒精所需的可發酵糖。

麥芽糖與健康

雖然麥芽糖作為碳水化合物提供能量,但適量食用很重要。 過量食用添加糖(包括麥芽糖)與健康問題有關。

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