臺灣化學教育

端午吃粳粽說化學

傅麗玉

國立清華大學師資培育中心
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端午節剛剛過，想必許多人都吃了粽子。炎熱的天氣，難免想起小時候的端午節最愛吃的粳粽。我看過母親把一大盆的糯米用水浸泡，然後放入一種粉狀的東西，只要一點點就夠了，與糯米攪拌在一起，包到竹葉中。母親說米不能放滿，否則煮熟時，糯米會膨脹而漏出來。然後放入水中煮熟，冷卻後放在冰箱冰涼，就變成小巧晶透又冰冰涼涼的粳粽（見圖1）。吃粳粽的時候，可以沾上一層厚厚的砂糖，也可以拼命地沾糖漿大吃，甚至有時奢侈地淋上一大匙蜂蜜，那是難忘的人生幸福（見圖2）。我記得母親說那種粉叫做「粳粉」。兒時的我好奇地問過母親為什麼糯米會變成透明的粳粽，母親說是因為加入「粳粉」。其實「粳粉」的成分的確是讓糯米變成透明的關鍵。台語說的「粳粉」就是鹼粉，台語發音的「粳粽」就是「鹼粽」。但是，為什麼加入粳粉，糯米就會變成晶透的鹼粽？粳粉是什麼成分？

圖1：小巧的粳粽（傅麗玉攝，2015）

圖2：搭配蜂蜜享用晶透冰涼的粳粽（傅麗玉攝2015）

n  當今普遍的粳粽做法

根據老一輩的說法還有筆者在市場的詢問，目前為了省時省工，已經很少採用古法製作鹼粽。當今粳粽的做法是先將糯米浸泡一或半小時，加上鹼粉攪拌均勻後，放著約十二小時才可開始用粽葉包裹，米量約七分滿，然後用竹葉將米包裹成粽子，用棉繩綁緊。但是要注意竹葉中不可以放滿米，以免因為米煮熟後體積膨脹而擠出來。煮沸一大鍋水，滴入少許沙拉油，放入鹼粽，水要蓋過粽子，以小火煮三至四小時，熄火再燜1小時。撈起粽子，讓粽子變涼，放到冰箱冷藏至 冰涼就可以吃了。

n  粳粉成份與粳粽相關的化學反應

葡萄糖分子互相「手拉手」（α-鍵）構成澱粉分子。但因為葡萄糖分子結合的構造不同，澱粉可分為直鏈澱粉和支鏈澱粉。糯米的澱粉有較多的支鏈澱粉分子結構（見圖3）。支鏈澱粉子與支鏈澱粉子的OH基彼此之間會形成許多分子內氫鍵，因而互相吸引。因此，相較一般的米飯，糯米飯的口感比較黏。

圖3：糯米澱粉的支鏈分子結構

粳粽的製作應用的是糯米的「澱粉糊化」反應。「澱粉糊化」又稱為「澱粉α化」，是指澱粉在水中加熱，澱粉顆粒吸水膨脹。未經加熱的生澱粉顆粒由規則排列的結晶區及具有親水性質但排列不規則的結晶區所組成。生澱粉經過加水加熱後，規則排列的結晶區的構造被破壞，澱粉顆粒吸水，澱粉顆粒體積變大，同時黏度增加而造成膨潤現象（swelling）。如果繼續加熱到60℃與80℃之間，支鏈澱粉的雙股螺旋結構會被解開，澱粉顆粒被破壞而形成半透明的膠體溶液，然後水分子再與葡萄糖分子以氫鍵結合，造成澱粉分子的體積膨脹甚至破裂，這個過程稱為「澱粉糊化」。「澱粉α化」讓大分子轉換為小分子，更容易食用。

另一種澱粉糊化的方法為「鹼糊化」或「化學性糊化」。直接加入鹼液如粳粉，在不加熱條件下，能加速澱粉產生糊化作用。澱粉加入鹼液可使澱粉分子分散（dispersion）和糊化，縮短澱粉的糊化分離時間。適量的鹼可以使粉狀在受熱分解時，吸收水份，產生黏彈性。加入鹼粉，可讓澱粉分子結構破壞，發生糊化反應。糊化後的澱粉，由於多糖分子吸水膨脹以及氫鍵斷裂，更容易被澱粉酶水解，進入人體後容易消化。粳粽的原料是糯米，主要的成分是澱粉。鹼性添加物能使糯米中的澱粉與蛋白質糊化凝結。因為米粒遇鹼後進行糊化，澱粉會快速膨潤，比上述用水浸漬所造成的膨脹程度更大，而且會變成一整塊QQ的物體，最後就不太看得到米粒的形狀（見圖4和圖5）。做鹼粽用的粳粉成分為碳酸鈉、碳酸鉀或氫氧化鈉，都是強鹼性的化學物質，具有腐蝕性，若直接食用，會嚴重地傷害人體。

圖4：鹼性的粳粉使糯米的澱粉快速膨潤，糊化凝結，米粒形狀被破壞而黏成一團，變成有黏彈口感的粳粽（傅麗玉攝，2015）

圖5：鹼性的粳粉使包紅豆餡的鹼粽糯米米粒和紅豆顆粒形狀被破壞而黏成一團（傅麗玉攝，2015）

n  懷念粳粽最古老的做法

古早年代，人們用草木灰製作鹼水，以稻草梗燒成灰，溶於水中，等待沈澱，便可以得到天然的鹼水。在化學科技尚未普及的年代，台灣人做粳粽的過程非常繁瑣。首先要做的準備工作就是製作鹼水。先將硬木或稻草燃燒成木灰，在一個底部已經打洞的水桶的底部鋪上一層曬乾的乾淨稻草，倒入約半桶的木灰。將此裝有木灰的水桶放入另一個大的乾淨水桶中。倒入一些乾淨的雨水或泉水，確保水質是無污染的軟水。外面的水桶可以收集從內桶過濾出來的鹼水。將收集到的鹼水再倒回內桶，每天至少反覆收集三遍，連續至少三天，最後所得到的水就是天然的鹼水，含有一些碳酸鈉和碳酸鉀的成分，可用來製作鹼粽。適量的鹼會使支鏈澱粉受熱分解時，吸收水份，讓澱粉有更好的黏彈性，口感有嚼勁。鹼水也有防腐以及中和酸性的功用。只是使用天然的鹼水所做成的鹼粽，糯米的糊化程度較小，其內部還可以看到米粒和紅豆的形狀（見圖6）。當今天然的鹼水所做成的鹼粽非常稀少，筆者四處尋訪採用天然鹼水做鹼粽的店家，最終也只找到一家。

圖6：使用天然的鹼水所做成的紅豆鹼粽內部還可以看到米粒和紅豆的形狀（傅麗玉攝，2015）

使用粳（鹼）粽油、粳（鹼）粉務必千萬小心，粳油、粳粉都屬於強鹼性，添加少許到糯米中，雖然對人體無立即的傷害，但若直接誤食粳油、粳粉，其強鹼會造成食道嚴重傷害。往年曾有民眾誤食「粳（鹼）粽油」造成食道嚴重傷害的不幸事件。如果可以多花一些時間，採用古老的方法製作鹼粽，應該是比較安全的。

n  參考資料

1.        吳嘉麗（2004）。化學、食品與社會。台北：中國化學會出版。

2.        左卷健男（2005）。圖解化學超有趣。台北：世茂出版社。

3.        鹼粽，維基百科，http://zh.wikipedia.org/zh-tw/鹼粽 [2015/2/17]

4.        Homemade Lye from Wood Ash, http://www.aselfsufficientlife.com/homemade-lye-from-wood-ash.html [2015/2/19]