カラメラン (C24H36O18)、カラメレン (C36H50O25)、カラメリン (C125H188O80) の 3 つのグループに分けられるポリマーは、砂糖の褐色化の原因です。一方、ジアセチル、ヒドロキシメチルフルフラール、ジアセチルなどの揮発性化合物は、特徴的な「カラメル臭」の原因です.
グラニュー糖は最初に加熱すると溶け始めます。溶けるにつれて、その色は白から黄金色に変わり始め、次に焦げ茶色に変わります (加熱し続けると)。
砂糖が溶けるとこんな感じ。
それ以上熱を加えると黒くなり、不快なガスが発生します。その時点で味が変わってしまいますが、ここでどのようなプロセスが働いているか知っていますか?
砂糖が溶けると茶色になり、最終的に黒くなる理由を理解するには、まず砂糖が実際に何であるかを理解することが不可欠です.
砂糖とは?
「砂糖」という用語は、多くの化合物、つまり甘味があり、通常は環状構造を持つ有機化合物 (炭水化物) に使用できます。私たちが「砂糖」と呼んでいる白いものは、実はスクロースです。 22 個の水素原子、12 個の炭素原子、11 個の酸素原子で構成されています。
スクロースの分子構造。
これらの要素 (フルクトース、グルコース、マルトースを含む) から作られる他のすべての化合物と同様に、スクロースは炭水化物です。実際、スクロースは、実際には、グルコースとフルクトースという 2 つの単純な糖が結合したものです。砂糖の甘さは、砂糖に含まれる OH 基によるものです。特定の方向性を持つこれらの OH グループは、私たちの舌の甘さの味覚受容体と相互作用します。
砂糖の基本がわかったので、元の質問に進みましょう:砂糖が溶けると茶色になるのはなぜですか?
これはカラメル化と呼ばれるプロセスによるものです。
カラメル化とは?
カラメル化とは、砂糖の褐色化を指します。これは、砂糖を加熱すると茶色がかった色合いになるプロセスです。糖の酸化、または熱による糖の分解とも言えます。
カラメル化によるナッツのような味わいと茶色。 (写真提供:Vemeo)
前述のように、さまざまな種類の糖 (すなわち、スクロース、フルクトース、グルコースなど) は炭素ベースの分子です。カラメル化は、純粋な砂糖を華氏 338 度 (摂氏 170 度) に加熱すると起こります。糖がこの温度に達すると、より単純な糖に分解され、脱水されてケトンとアルデヒドに分解されます。これらは重合し、他のさまざまな反応を受けますが、そのすべてはこの記事の範囲を超えています.
現在の議論に本当に関連しているのは、砂糖を加熱した結果として形成される化合物が、ポリマーと揮発性化合物の 2 つのカテゴリに分類できるということです。
カラメラン (C24H36O18)、カラメレン (C36H50O25)、カラメリン (C125H188O80) の 3 つのグループに分けられるポリマーは、砂糖の褐色化の原因です。一方、ジアセチル、ヒドロキシメチルフルフラール、ジアセチルなどの揮発性化合物は、特徴的な「カラメル臭」の原因です。
興味深いことに、カラメル化だけが糖分の褐色化を引き起こすプロセスではありません。メイラード反応 (肉、パンなどの焼き色) も同じことを行います。
カラメル化とメイラード反応
カラメル化とメイラード反応の両方が高熱下で砂糖の褐色化を引き起こすことに注意する必要があります.実際、カラメル化はメイラード反応が起こる同じ食品で褐色化を引き起こすことがありますが、2つのプロセスは同じではありません.
両方のプロセスの主な違いは、砂糖のみを高温に加熱するとカラメル化が起こるのに対し、(タンパク質からの) アミノ酸と炭水化物 (砂糖) の両方が存在するとメイラード反応が起こることです.
メイラード反応による褐変の例。 (写真提供:Pexels)
クッキー、ビスケット、パン、トーストしたマシュマロ、たたきステーキなど、多くのおいしい日常の食品は、メイラード反応により、独特の茶色と独特のナッツのような味がします.
問題は、カラメル化とメイラード反応の両方が熱を伴い、褐色化を引き起こし、味蕾に同様の影響を与え、同様の食品ベースでさえ機能するため、2 つのプロセスを混同しやすいことです.
砂糖がこげ茶色になった後も加熱を続けると、徐々に黒くなり、苦い「焦げ」の味がすることに気づいたかもしれません。これは、砂糖の炭素、酸素、および水素原子が異なる有機フラグメントとして蒸発し、黒く苦いバージョンの砂糖が残るためです.
