刘子涵 北京航空航天大学冯如书院2024级本科生
梁潇泷 中国药科大学药学院2024级本科生
邹智博 东北林业大学未来技术学院2024级本科生
小朋友：老板，昨天我在你家买的糖怎么不甜呢？
老板：嘿嘿，小朋友，这你就不知道了吧。糖也不一定是甜的呢。
小朋友：……
“黑心”的淀粉老板
看到这里，你是否会对卖假货的糖果店老板感到不忿，对买到假货的小朋友感到同情？诚然，老板的狡辩令人不齿，不过从科学的角度来看，“糖”还真不一定是甜的……
在我们的印象中，糖和甜蜜牢不可分。无论是甘甜的蜂蜜、酸甜的水果、还是齁甜的糖果糖瓜，“糖”都扮演了极其重要的角色。我们也许对“蔗糖”“葡萄糖”很熟悉，对“麦芽糖”“果糖”并不陌生，甚至还听说过“乳糖”的大名。不过我们或许不知道，这些甜蜜的糖，其实只是糖类的冰山一角。
现在，让我们的目光穿越光学显微镜和电子显微镜的放大极限，来到扫描隧道显微镜的领域，来到奇妙的分子世界。
在这里，“糖”向我们揭开了自己神秘的面纱。此时的糖不再是一堆堆粉末、一块块结晶，而是变成了碳、氢、氧三种原子的组合体。不同的糖结构各异，三种原子的数目以及排列方式也各不相同。不过细心的你一定会发现，绝大多数糖类的结构中都会含有羰基（C=O）和很多的羟基（-OH）。
葡萄糖的fischer投影式 半乳糖的fischer投影式
果糖的fischer投影式 麦芽糖的结构式
化学领域中糖类的定义是：多羟基醛、多羟基酮以及能水解生成它们的化合物。显然，我们熟知的蔗糖、葡萄糖、麦芽糖等都符合这一基本定义。糖类分子中同时存在羰基和羟基，并且羰基中氧原子和羟基中氢原子的距离恰到好处，这种结构有利于和味蕾上的T1R2，T1R3受体结合，有这种结构特征的糖类分子便被我们的大脑赋予了“甜”的味觉。那么由此看来，具有甜味的分子也不一定非得是糖类，像糖精，木糖醇这类物质，它们的分子结构也比较合适，同样能与甜味受体顺利结合，产生甜味觉[1]。
糖类分子与甜味受体结合
言归正传，刚才我们分析了一些糖甜味的由来，现在就让我们看看没有甜味的糖类是怎么回事。刚才我们所讨论的糖类，大多是单糖，结构简单，不能被水解为更小的糖分子；偶尔也有二糖（如蔗糖、麦芽糖），结构也算不上复杂，可以通过水解反应变成两分子单糖。不过，当无数的单糖分子“手拉手”连接在一起的时候，单糖分子数目上的量变引发了整个分子性质的质变。
此时的多糖分子体积过于巨大，基团间的距离也不再合适，这使得多糖分子难以与甜味受体结合，因而也就无法引起我们甜味的感觉了。生活中的多糖也不少，像是粮食的主要成分淀粉、植物纤维中的纤维素，它们都是无数葡萄糖分子连接成的超大分子多糖。这些“糖”尝起来并没有甜味，所以它们总是会被人们忽略，人们并不认为它们也是糖类。不过值得一提的是，这些多糖终究还是由有甜味的单糖连接在一起形成的，如果用某种办法将其水解掉，让它们断开成简单的单糖或二糖，甜味就出现了[2]。
工业上用酶催化淀粉的水解，让淀粉水解为葡萄糖、麦芽糖等简单糖类，再用这些简单糖类生产其他工业制成品，例如葡萄糖注射液、啤酒等。就连我们常喝的可乐，也是玉米淀粉糖化以后得到的玉米糖浆焦糖化而来的。怎么样，是不是很神奇很涨知识呢？
虽然糖类五花八门，有的甘甜，有的无味，有的细腻，有的粗糙，但正是因为它们的存在，这个星球上的生物才有了主要能源物质，才有了人类文明的璀璨辉煌！
了解了这些之后，我们就会认识到，糖也不一定都是甜的。这样的话难道糖果店的老板没有卖假货吗？不，我们所吃的糖果可一定是有甜味的糖哦（要不然我们吃它干嘛）。
所以下次购买糖果之前，别忘了向老板问一句：你这糖保甜吗？
参考文献
[1]张一纯,陈艳红,李利君,等.味觉受体研究热点分析[J].2022,43(17).
[2]叶科丽,唐艳军,傅丹宁等.纤维素水解制备葡萄糖的研究进展[J].中国造纸学报,2020,35(02):81-88.YE Keli,TANG Yanjun,FU Danning,et al.Research Progress in Preparation of Glucose by Hydrolysis of Cellulose[J].China AgriculturalInformatics,2020,35(02):81-88.
图1 “黑心”的淀粉老板
图2 葡萄糖的fischer投影式
图3 半乳糖的fischer投影式
图4 果糖的fischer投影式
图5 麦芽糖的结构式
图6 糖类分子与甜味受体结合
