科學和工程
糖癮的化學反應(yīng)
當你大口大口地吃糖時，你不應(yīng)該感到太過內(nèi)疚--畢竟，你的身體需要糖來運行，就像大多數(shù)汽車需要汽油。
你的身體不是在燃燒汽油，而是將糖燃燒成水、二氧化碳和能量來做有用的事情。但只要看一眼所涉及的分子就會知道缺少了什么：糖在沒有幫助的情況下無法燃燒。
這就是，一個甜美的葡萄糖分子（最簡單的糖）。一個完整的葡萄糖分子包括六個碳原子、十二個氫原子和六個氧原子。
在吃完火星棒和焦糖蘋果的早餐后，你的細胞將葡萄糖分解成大量的二氧化碳。你可以呼出CO2 和水
這種化學反應(yīng)也釋放出大量的能量，細胞捕捉這些能量來做它們的工作（如移動肌肉、消化食物和思考每日挑戰(zhàn)）。
但我們在這里遇到了一個問題。葡萄糖分子中氧原子與碳原子的比例為1:1，但二氧化碳的比例為2:1，如果產(chǎn)生水，那就需要更多氧原子。這就是為什么你需要呼吸空氣來燃燒所有的糖--空氣中充滿了氧分子，其形式是
我們在這里得到了正確的原材料，但需要一些算術(shù)來確保我們能做出平衡的化學反應(yīng)。畢竟，原子不能被創(chuàng)造、破壞或轉(zhuǎn)化--我們在做化學，而不是煉金術(shù)。
最簡單的方法是先平衡右側(cè)的碳原子和氫原子，使其與葡萄糖相平衡：碳只存在于CO2二氧化碳中，H氫原子只存在于H2o水中。
每種物質(zhì)都需要 6 個分子才能等于一個葡萄糖分子中的碳原子和氫原子的數(shù)量。
x O2 + C6H12O6 -> 6 H2O + 6 CO2
現(xiàn)在只有一個未知量。"你需要多少額外的氧氣？"
如果你把右邊的氧元素加起來，你會得到18。這意味著你還需要6個O2 分子來平衡這個反應(yīng)。
今天的挑戰(zhàn)
如果你調(diào)查典型糖果的分子組成，你不太可能找到很多葡萄糖（如果有的話）。
在糖果的制作過程中，葡萄糖和蔗糖等糖類在一個叫做焦糖化的過程中轉(zhuǎn)化為更硬、更黑、味道更復雜的分子，如焦糖酸。但你也可以燒掉一個焦糖分子。 你需要有多少個氧分子{O2}完成化學反應(yīng)？ 選項如下：
18
24
36
這個化學反應(yīng)不能被平衡。
left_1 = {"O":2}
left_2 = {"C":24,"H":36,"O":18}
right_1 = {"H":2,"O":1}
right_2 = {"C":1,"O":2}
# 字符串表達
O2 = "OO"
sugar = "C"*24+"H"*36+"O"*18
water = "HHO"
C2 = "COO"
#碳只存在于sugar和C2，所以，sugar : C2 = 1: 24
#氫只存在于sugar和water, 所以，sugar : water = 18:1
# sugar初始值為s = 1，循環(huán)+1比較左右兩邊氧分子平衡過程
from collections import Counter
s = 1 #left_2的數(shù)量
left_O = s * sugar.count("O")
right_O = 18* s *water.count('O') + 24*s*C2.count('O')
print(left_O,right_O)
while True:
if (right_O - left_O) % 2 == 0:
ans = (right_O - left_O)//2
lft = ans*O2 + s*sugar
rgt = 18*s*water + 24*C2
if Counter(lft) == Counter(rgt):
print("需要氧分子數(shù)量：",ans)
break
else:
s += 1
需要氧分子數(shù)量： 24
但實際上我對焦糖化這件事更感興趣
溶解的糖開始時是一種糖漿，但當加熱到室溫時，其特性會發(fā)生變化。當糖被加熱時，它經(jīng)歷了一系列的階段，這些階段可以最好地描述為類似于 "Sour Patch Kids"，然后是 "Starburst"，然后是太妃糖，最后是 "Jawbreaker"。
這里發(fā)生的一切是與糖有關(guān)的水正在蒸發(fā)，最終只留下固體糖。沒有任何化學反應(yīng)發(fā)生。但是如果你繼續(xù)加熱它，糖分子將開始轉(zhuǎn)化和焦糖化。單純的糖分子開始結(jié)合在一起，形成長達10個糖的鏈，并與自己和對方發(fā)生反應(yīng)。由此產(chǎn)生的分子是深色的、粘稠的，與白色的、固體的和甜的糖分子相比，味道苦澀。這就是我們上面所處理的焦糖分子。
焦糖化的時間越長，它的顏色就越深，越苦。這就是為什么咸焦糖是這樣一個偉大的味道組合（也是冰淇淋的最佳味道）：它有甜味（剩余的糖）、苦味（焦糖分子）和咸味（鹽）。
