| 研究レポート25
餅の科学。
松の内は過ぎてしまいましたが、
あけましておめでとうございます。
カソウケンの研究員Aです。
みなさま年末年始はどのようにお過ごしになりましたか？
カソウケンのメンバーは特にどこにも出かけず、
だーらだらだーらだらお餅ばっかり食べて過ごしました。
（研究員Cはまだお餅食べることができないんですけどね）
買っておいたお餅だけでは足りなくなってしまい、
研究員Cの１歳のお祝い用一升餅
（冷凍保存しておいた）まで
食べ尽くしてしまった我々。
（これまた研究員Cは食べることができないんですけどね）
もーお餅はうんざり！ という方が多いかもしれませんが
すぐそこに鏡開きも待っております。
というわけで、今回は
「餅の科学」をお届けいたしまーす。
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なんでトーストは美味しいの？
お餅は焼くと美味しいの？ |
切り餅は食べる前に焼きます。
つきたてのお餅は美味しいですが
いったん冷えて固くなったものは
焼かないことには始まりません。
餅に限らず、デンプン質のものは
温かい方が美味しいもの。
ご飯だってそうですし、パンも同じ。
これは、デンプンには加熱したり冷えたりすることで
３種類にすがたを変えるからなのです。
生デンプン（βデンプン）
↓水分・加熱
糊化デンプン（αデンプン）
↓冷却
老化デンプン（βデンプン）
という具合にです。
そして
・αデンプン→美味しいが、保存に適さない
・βデンプン→美味しくないが、保存に適している
という特徴があります。
例えば、
「生米は美味しくないが長い間保存できる」
「茹でたパスタは美味しいが保存はきかない」
ですものね。
このようなα←→β間の変化をするところが、
デンプン質の食べ物の
「便利さ」を表しているんでしょうね。
冷えて「老化デンプン」になってしまったら
温め直すことで再びαデンプンに
変化させることができます。
つまり、
・ご飯を温め直す
・パンをトーストする
・餅を焼く
というのは全て、αデンプンに変えて
美味しく食べるための作業なんです。
デンプンが老化して不味くなるのは
・水分含有量30〜60％のとき
・温度０〜３℃のとき
がもっとも進みやすいのです。
というわけで
炊いたあとのご飯を冷蔵庫に入れておくと
不味くなってしまう！ のは
冷凍するよりも、常温においておくよりも
もっとも老化が進みやすい状態だからなんですね。
残ったご飯やパンは冷凍した方が
あとで美味しく（マシに？）食べることができます。
これは、「老化が進みやすい温度」
よりも温度を低くするという他にも
もう一つの効果があります。
冷凍することで「余分な水」を凍らせて
老化を促進するための水分を取り除くのです。
フリーズドライといわれる製法は
急速に冷凍してしまって
水分に老化させる暇を与えません。
だから、フリーズドライ製品は「αデンプン」のまま。
お湯をかけるだけですぐ
食べることができる状態に戻るのです。
この「余分な水」を取り除く方法としては
砂糖を使うものがあります。
砂糖というものは水分を抱え込む力が強いのです。
（詳しくはカソウケン本部の「砂糖の科学」にて）
砂糖を多く加えたパンや餅が
冷えても固くならないのは砂糖の力によるもの、
なんですね〜。
砂糖って「甘いだけ」じゃないんです！
研究員Cを見ていると、赤ちゃんの肌を例えて
「もち肌」っていうのも「なるほど」と頷けます。
そして、「デンプンの老化老化〜」と書いていて
ふと自分の肌を見ると、これまた「なるほど」です。
くうう〜。
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こんがりいいにおい、の秘密は？
メイラード反応といいます。 |
そんな研究員Aの老化の話はどーでも良いので
餅の話に戻りましょう〜。
餅が焼けるときにはいかにも美味しそうな匂いが充満し
表面がこんがりきつね色になります。
あの手の食欲をそそる
「匂い・焦げ色」を作り出すの反応には
「メイラード反応（アミノーカルボニル反応）」という
名前がついています。
メイラード反応は
アミノ化合物（アミノ酸・タンパク質など）
と
カルボニル化合物（ブトウ糖・果糖など）
が存在するところで、加熱されると起こる反応です。
お餅が焼けるときだけに限らず
・肉を焼くときや
・パンやクッキーを焼くとき
にもメイラード反応が関わっているという具合に
食べ物の世界とは切っても切れない反応なんです。
そして「じゃ、どんな反応式なの？」
って質問には簡単に答えることができない
ふくざつ〜な反応。
何しろ、糖もアミノ酸も種類はたくさん！
決まった組み合わせだとしても
温度・環境の酸性度・共存物質・偶然〜〜などで
生まれるものは変わってきます。
という具合に複雑きわまりないメイラード反応。
その解明をライフワークにする研究者も多いとか。
「焼いたときの美味しい匂い」のいろいろは
根っこが共通している、ってところが
興味深いところですよね。
そのお餅が焼けるときの様子ですが、
研究員Aはダテに餅ばっかり食っていません。
じっと観察してみました。
餅が膨れる科学に迫ってみよう〜！
と意気込んだのです。
そーなんですが。。。
これまた一回一回がものすごーく
「多種多様」なんです〜。
例えば、
庫内の温度が高いときは
表面が固くなるせいか？
比較的すぐに表面が割れてしまう。
温度が低いときの方が
水分が蒸発せず粘性が高いためか？
かなりよーく膨らんでくれる。
でも、膨れたときの皮が薄いときは
すぐ穴が空いちゃう。
局所的に熱が当たるオーブントースターのときは
風船のように表面から膨れるが、
全体的に熱が当たるコンベクションオーブンのときは
最後まで風船のように膨れない。
という具合に。。。
・熱の伝わり方
・庫内温度
・餅の水分量・粘性
などなどで、いろ〜んなケースで場合分けして
考えなければならないようです。
もー正月ボケした研究員Aにはわけがわかりません。
（デフォルトでボケているんじゃないの？
というご指摘は、ごもっともすぎるので却下）
まあ、食品にまつわる色々は
メイラード反応のように
「複雑で、かんたんには言えないところ」が
「食の奥の深さ」を表していて
私たちに楽しみを恵んでくれているのでしょうね。
（と、ムリヤリまとめてみた）。
ただ、「餅の膨らむ科学」に共通して言えることは
「餅の中の水分が熱せられて水蒸気になる」
ということ。
水が気体になると1000倍にも体積がふくれあがります。
餅を膨らませているのは空気ではなく、
元々は水だった水蒸気なんです。
その1000倍の体積の膨張を実感できるのが
「餅を焼く」という動作なのです〜。
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お餅がぷっくりふくらむのはなぜ？ |
なぜそんなにも体積が膨張するのか？
もうちょっと突っ込んでみましょう。
液体状態にある水は、水の分子同士の間にある力で
ゆる〜くつながれています。
そのゆる〜くつながれている状態が、液体。
（水分子の間にはたらく力について
もう少し詳しく知りたい方は
カソウケン本部の「不思議な物質、水(2)」を）
加熱することで「熱エネルギー」が
水の分子に渡されます。
熱エネルギーをもらった分子はどうなるでしょう？
温度が低いときも動き回っていた水分子たちですが
その運動するためのエネルギーがアップします。
そうすると、つながれている力よりも
動き回る力が上回るので
分子たちはあたりを自由に走り回ることになるのです。
元気いっぱいの水分子たちは餅の「壁」に
より頻繁に衝突することになります。
もし、分子たちの入っている「入れ物」が
形の変わらないものならば
その入れ物の中の圧力が高くなります。
そもそも、圧力というのは
「分子たちが壁に衝突する頻度」を表しているんです。
でも、餅の場合は形の変わる入れ物です。
というわけで、元気になった水分子たちの衝突によって
餅がぷーっと風船のように膨らむというわけなんですね〜。
当然の事ながら熱せられた気球が膨らむのも同じ理屈。
温度が低くてゆっくり動き回っていた気体分子が
熱エネルギーを受けてより速く動き回るからです。
そして、
「熱いうちに蓋をしたものが冷えてしまうと
内側の圧力が下がって蓋が開かなくなる」
理由もおわかりになるかと思います。
たかがモチ一つとりあげても
・デンプンの構造
・メイラード反応
・熱力学の初歩の初歩
などの科学が潜んでいるのが楽しいところ、です。
みなさんも、もし鏡開きをして
お餅を焼く機会がありましたら
ぜひぜひ観察してみてください〜！
これを書いていたらまた
お餅が食べたくなってしまったので
あとでお買い物に行こうと決意した研究員Aでした。
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参考文献
料理のわざを科学する Peter
Barham著 丸善株式会社
お菓子「こつ」の科学 河田昌子著 柴田書店
物理化学（上） アトキンス著 東京化学同人
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