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行业资讯 科学普及 科普知识 饴糖和蔗糖化学工艺
饴糖和蔗糖化学工艺
  发布日期:2023-05-06

我国古代的食糖主要是饴糖和蔗糖。食糖在提高人类的营养和丰富人们的物质生活享受方面都扮演着一个很受欢迎的角色。所以从古至今它始终在农艺、食品加工和轻工业中占有重要地位。

饴糖的酿造工艺很像酿酒,但要简单,也可以说是人类利用生物化学过程的先声。蔗糖的结晶和脱色都是物理化学过程,因此白砂糖的制作工艺也可属于古代化学工艺的一部分。

我们的祖先尝到香甜的麦芽糖大概很早。而且也绝非是某位圣贤的发明,而是与酒的发明相似,初时只是自然发生的事。在原始社会中,当人们步入农耕为主的时代以后,收获来的谷物越来越多,但又没有较好的贮藏设备和处所,被雨淋受潮的机会是很多的,于是谷物便会发芽。

当时的人们舍不得丢弃这种发芽的谷物,仍然取来炊煮食用,结果发现它变得有些甜味,更加可口。这就是说,尝到了麦芽糖的味道。于是,人们自然地就会逐步总结经验,优选出了谷芽,风干磨碎制成“曲”,像酒曲那样,用它来糖化各种蒸煮熟的稻米、大小麦、黄米、高粱、糯米、玉米等。再经过滤、煎熬就会得到含有丰富麦芽糖的糖食了。这种糖食最初叫作“饧”或“饴”。初时读如“唐”,汉代时则改读如“羊”,其后又改饧声从唐,写为“醣”或“糖”,即成为现在的糖字了。饧、饴中除麦芽糖外,另一种成分叫作“糊精”,在现代化学中,糊精也属于糖类,但是没有甜味。从有关“饧”的各种文字可以推断出,在大约3000年前的周代时期,甚至殷代时就已出现制饧的加工制作工艺了。例如战国时成书的《尚书》中就已有“稼穑作甘”的话,意思就是耕作、收获的谷物可制作出味甜的饧。至汉代,人们食用麦芽糖制品已经很普遍了。那时,已有沿街吹管箫叫卖麦芽饧的小贩,饴饧已经成为平民的小食品了。关于饴饧制作工艺的文字记载则出现较晚。最早提到此事的是东汉时期崔寔所撰写的《四民月令》,但讲得很简单:“十月先冰冻,做凉饧,煮暴饴。”文中的“凉饧”是一种较硬厚的饧;所谓“暴饴”是煎熬时间较短、浓缩度较低的“薄饴”。后魏时期的农学家贾思勰所撰著的《齐民要术》则翔实地介绍了当时制造糖化糵和许多“煮饧”的方法。关于加工糵的技术,讲得很通俗易懂。

贾思勰的方法是:

用收干的白色嫩小麦芽。熬糖的大铁锅必须磨净光洁,否则有油腥气。锅上立一个凿去底的缸,将缸沿底泥砌在大铁锅上,以防止熬糖浆时因沸腾而漫溢出来。每5升干麦芽可糖化一石米。先把米淘洗净煮成饭,再摊开晾到温热,然后放在大盆里与麦芽末搅和均匀。接着先塞住瓮底的孔,将原料密闭在瓮中,盖上棉被,保持相当高的温度使之糖化。瓮中的饭要保持蓬松。冬天经一天,夏日只要半天,饭就变成稀粥状了,糖化便告完成。然后,加进热水,拔掉瓮底的塞子,放出糖液,在铁锅中用温火煎熬。要不断搅拌,不要熬焦。凭经验直至煮浓,停火,冷下来就生成硬饧了。用高粱米、小米所制成的饧则洁白如冰晶。在贾思勰之后,创作饴饧的原料越来越广泛,方法也在不断调整,但没有实质性的改进。不过用麦芽糖制作的糖食品种、花样则不断翻新。

如后世的东北特产“关东糖”、腊月二十三祭灶的“糖瓜”、南方的某些“芝麻南糖”、从“一窝丝”发展而来的酥糖等,都是以麦芽糖为中心的名特饴糖小食品。例如“一窝丝”是把稠厚的麦芽糖用木棍反复捶打、拉抻、折叠,使其中充满空气的微小气泡,所以这种糖既香甜又酥脆。

古往今来,甘蔗始终是制糖的最主要的原料,它含蔗糖量高,制糖工艺简单,产品质量也好。在西汉时期人们已采用日晒和温火煎熬,或两者结合,即“煮而曝之”的办法把蔗汁中的大部分水赶掉,而得到稠厚的胶状糖浆,其中大部分微生物被杀死,可以保存较长的时间。这种糖稀就叫作“蔗饴”或“蔗饧”。随着煎熬蔗汁技术的提高,可使其中水分充分蒸发而又不致糊焦。当水分含量降至10%以下时,冷却后就会凝固成糖块,颜色红褐,于是被称作“石蜜”,但它还不是结晶糖。《汉书·南中八郡志》就已经说到交趾地区就生产这种糖。唐代时期我国的蔗糖技术有了长足的进展,今天的红砂糖就是那时开始出现的。但这种砂糖技术是吸取了当时印度先进制糖经验而产生的。唐代在制糖工艺中的另一项重大成就是掌握了制造大块结晶冰糖的技艺。不过,在唐宋时期人们把冰糖称作“糖霜”,直至明代白砂糖问世以后,人们又称白砂糖为“糖霜”,于是才改称“累缀”,如崖洞间钟乳状的结晶糖为“冰糖”。关于冰糖,大约是从四川涪江流域遂宁地区首先开始制造的。传说唐代大历年间,一位姓邹的和尚来到遂宁传授了这种技艺。此后冰糖发展很快,宋代时福建的福唐,即福州、浙江的四明,即宁波、广东的番禺、广汉地区,即今白水流域也都有了,但仍以遂宁者为冠。关于遂宁地区制冰糖的源起、工艺、性质、收藏之法,南宋时期遂宁人王灼所撰《糖霜谱》一书记载甚详。据他记载,当时制造冰糖的情景大致如下:

在农历正月初,天寒之际把蔗汁熬熟至稠如饧。先把竹篾插在瓮中,然后灌入蔗浆,用竹席盖上。两天后,液面上析出如细砂的糖晶粒。至正月十五后,便“结成小块或缀竹梢如粟穗,渐次增大如豆”,或者“成座如山”。直至农历五月,春生夏长之际,结晶不复增长,这时要及时倒出剩余糖水,晾冰糖至干硬,否则一旦过初伏,天变热,冰糖就要复化为水。取下竹篾上及釜壁上的结晶。因为冰糖很怕阴湿,收藏也很有讲究。先在一个大瓮的底部铺上一层大麦或小麦糠皮,其上放一个竹篓,篓的底上又先垫上一层笋皮,然后放进冰糖,最后用竹席盖好瓮。这种冰糖以颜色紫者为上,深琥珀色者次之,黄色者又次。它在唐宋时期很受人们喜爱,是亲友间馈赠的佳品。宋代文人苏东坡就曾赋诗:涪江与中泠,共此一味水。冰盘荐琥珀,何似糖霜美。

至明代,我国有了脱色的白砂糖。于是就以白砂糖制作冰糖,所得就是我们现在见到的洁白晶莹的冰糖了。元明时期,我国的糖工开始了白砂糖脱色处理研究,并取得了成功。最早的尝试应该算利用鸭蛋清的凝聚澄清法。这种方法是把少许搅打后的鸭蛋清加到甘蔗原汁中,然后加热,这时其中的着色物质及渣滓便与蛋清凝聚在一起,漂浮到液面上来。然后撇去,而使蔗汁变得澄清,黄褐色褪去。但用这种方法脱色究竟不彻底,而且不经济。后来大概只在制冰糖时才采用这种方法。在我国古代砂糖的脱色技术中成就最大、影响最广的要算黄泥浆脱色法了。这项技术的发展从偶然的发现到自觉地运用和改进大致可分为两个阶段。

第一个阶段是盖泥法,操作时先将蔗汁加热蒸发,浓缩到黏稠状态,就倾倒入一个漏斗状的瓦钵中,事先则用稻草封住其下口。经过两三天后,钵的下部便被结晶出的砂糖堵塞住了。把瓦钵架在瓮或锅上,糖浆上面再以黄泥饼均匀压上。这时黄泥便一点点地渗入糖浆中,吸附了其中的各种有色物质并缓缓下沉到钵的底部,于是拔出塞草,泥浆便又随着糖蜜逐滴落入下面的瓮、锅中。这样经过一个相当长的时间,脱色过程完成。揭去土坯,这时钵中上层部分便成为上等白糖了,瓦钵底部的仍为黑褐色糖。这种技艺的发明,据传说是非常偶然的。清代的《泉州府志》记载:传说元代时泉州府南安县有一个姓黄的糖匠在制糖时,突然墙塌,黄土块落到缸中的糖浆上。在清理时,把土块清除去,发现缸中上层结晶出的糖变得非常洁白。于是后人便都仿效这种方法了。这种盖泥法经过后人的不断仿效,糖匠们便逐步明确意识到黄泥浆具有脱色的本领,于是改进盖泥法,演变出往糖浆中添加黄泥浆的做法,这便是泥浆脱色法发展的第二阶段。

砂糖脱色技术的改进,不仅使脱色效果更好,而且大大提高了制糖脱色的效率。此外,我国古代的食糖中还应包括蜂蜜。蜂蜜中含有大量转化酶,因为蜜蜂体内含有转化酶,可以水解蔗糖转化为等量的葡萄糖和果糖的混合物。不过蜂蜜是从自然界采集来的,养蜂业的兴起似乎也是较晚的事,其工艺中也谈不上什么化学过程,因此难以纳入古代化学工艺的范畴。

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