分子ガストロノミストになる必要があると思いますか?高級レストランのシェフを宣伝して、食べ物の泡を作ることに挑戦してみませんか?
真実と違うことがあってはならない！オンラインの記事の多くは、これらのデリケートで革新的な食品の泡について書いていますが、私たち人間は過去数十年よりもはるかに長い間、食品の泡を作ってきました.
泡は食品のいたるところにあります。マシュマロ、パン、アイスクリーム、ビールの上の白い泡の層、メレンゲ、ホイップクリーム、チョコレートムース。それらはすべて食品中の泡の例であり、泡がどんなに派手であっても、その背後にある科学は同じままです.
泡とは?
ほぼ直観的に、その体積を考慮すると、食品フォームは非常に軽い食品であると説明するでしょう.実際、フォームの密度は非常に低くなっています (これは体積あたりの重量です)。大量の泡でも非常に軽い場合があります。
泡は分散の一例である。分散では、ある物質が別の物質に混合されますが、それらは明確に分離したままです。フォームの場合、ガス状の物質 (空気や二酸化炭素など) は、液体または固体である別の物質全体に分散されます。
そのガスの存在が、フォームの密度が非常に低い理由です。気体の密度は非常に低く、ほとんどの液体や固体よりもはるかに低くなっています。そのため、フォームがどれだけ軽くなるかは、フォームにどれだけのガスを入れることができたかによって異なります.
たとえば、卵白の泡は簡単に 6 倍または 8 倍の体積になります。つまり、これらの増加の低い範囲では、泡の 1/6 だけが卵白でできているのに対し、5/6 は空気です!その結果、このフォームは超軽量でエアリーです。もう一方の軽いチョコレートムースは、サイズが2倍になる場合があります（ただし、これは使用しているレシピによって大きく異なります！）.空気は 50% しか含まれていないため、はるかに密度が高くなります。
フォームの種類
フォームにはさまざまな種類があり、卵白フォームとチョコレートムースの比較でわかるように、幅広い特性をカバーしています.
前述したように、気体は液体または固体のいずれかに閉じ込められます。これらは、適切に液体および固体の泡と名付けられています。ご想像のとおり、気体を液体に閉じ込める方が簡単かもしれませんが、気体は液体から再び逃げる傾向があります (たとえば、イタリアン メレンゲの場合)。一方、固体の場合、ガスはほとんどその場に閉じ込められています (適切に焼かれたパンが崩れることはありません)。
フォームが時間の経過とともにどのように崩壊するか
固体が安定していて十分に強い場合、固体のフォームは時間の経過とともに変形しません.オーブンから取り出した後、数日でパンがゆっくりと崩れるのを想像してみてください.崩れた場合、それは不安定なフォーム構造のためではなく、腐敗によるものです。
ただし、ほとんどの液体フォームには当てはまりません。 1日後にホイップしたばかりのクリームに戻って、サイズが縮小していることに気付くかもしれません.加圧キャニスターからのホイップクリームを使用した場合は、さらに明白です.それは数分または少なくとも 1 時間以内に崩壊する傾向があります。
この崩壊の理由は、泡の中の気体がゆっくりと液体から離れていくからです。液体自体はその形状を保持するのに十分な強度がないため、ゆっくりと沈んでいきます。ここではいくつかの科学的メカニズムが働いており、その中で最も重要な泡の 3 つを取り上げます。
オストワルド熟成
泡には、ほとんどの場合、小さいサイズの泡と大きいサイズの泡が含まれています。オストワルド熟成は、泡の中の小さな泡が時間の経過とともにどのように大きな泡と融合するかを表しています。これは、気体が 2 つの気泡を分離する液体を通ってゆっくりと拡散し、小さい方の気泡から大きい方の気泡に移動するためです。
この気体の動きは、気泡内の圧力差によって引き起こされます。小さな気泡内の圧力は、大きな気泡内の圧力よりも高くなります。そのため、ガスが一方の泡から他方の泡に拡散する原動力があります。
合体
泡が最終的な構造を失うもう 1 つの方法は、2 つの泡が互いに融合することです。この場合、2 つの気泡を分離する膜が壊れ、2 つが一緒になって 1 つの気泡が形成されます。
オストワルド熟成は圧力差とガスの拡散によって駆動されますが、合体は気泡間の液体層の強度によって支配されます。 2 つの効果は同じですが、このメカニズムの違いは、どちらかが起こらないようにするために異なるツールを使用する必要があることを意味します。
沈降
ココア粒子は、沈降と呼ばれるプロセスを通じてチョコレート ミルク システムから沈みます。粒子は密度の違いにより沈みます。泡の中の空気にも同じことが起こります。ただし、ガスは下に沈む代わりに、上に浮きます。
沈降が起こるためには、気泡が泡の残りの部分を移動するのに十分簡単でなければなりません.ビールの泡の場合、これは問題ではありません。ほんの数分で、ビールの泡全体が消えます。アイスクリームでは沈降はほとんどありません。気泡は所定の位置に固定されます。
液体は重力によってゆっくりと流れ落ちることができます。効果は沈降と同じです。ただし、オストワルド熟成と合体の場合と同様に、根本的なメカニズムが異なるため、それらを防ぐ方法も異なります。
泡を作り、安定させる
泡が時間の経過とともにどのように消えるかがわかったので、そもそも泡がどのように作られるかを見てみましょう.泡を作るには、何らかの方法で気体を液体または固体に組み込む必要があります (ただし、食品では、気体を加えた時点では固体が液体であることが多く、後で固体になるだけです)。
（電気）泡立て器を使用して空気を泡立てて卵白またはミルクフォームにするのも 1 つの方法です。これは、機械的エネルギーを使用してガス、この場合は空気をフォームに組み込むこととして説明されます。
別の方法は、そのガスを内部から形成することです。これは、酵母を使用するときに行うことです。重曹またはベーキングパウダー。酵母は発酵によって二酸化炭素を生成し、重曹とベーキング パウダーは化学反応によってガスを生成します。
より大きなスケールでは、液体または固体に空気を導入するために、より多くの力を使用できます。例えば、空気は加圧下で注入することができます。全体的な効果は同じですが、気泡が液相または固相全体に分散されます。
トラッピング エアー
水の泡を作ろうとしたことがあるなら、機械的エネルギーを加えるだけでは良い泡を作るのに十分ではないことを知っています.純粋な水はいくらかき混ぜても泡が立ちません。泡だて器を止めた直後にガスと水が分離します。良い泡を作るには、液体内のガスを保持するのに役立つものが必要です.
牛乳を泡立てるとある種の泡ができ、卵白を泡立てるとさらに良い泡ができるのはそのためです。どちらも、この泡の形成を助ける分子であるタンパク質を含んでいます。
適切な泡を形成するには、界面張力を下げるのに役立つものが必要です。これにより、気泡をさらに小さな気泡に分割しやすくなります.また、これらの新しく形成された泡がすぐに集まるのを助けるものも必要です.ここで界面活性剤の出番です。
界面活性剤
界面活性剤は、気相と液相が一緒になるのを助けます。食品では、ほとんどの界面活性剤がその構造のためにこれを行うことができます.界面活性剤分子には、水に溶け込むのが好きな部分 (親水性) と水を嫌う部分 (疎水性) が含まれています。
レシチンはそのような分子の例です。頭と尻尾の構造です。頭は親水性、尾は疎水性です。レシチンが混合された状態で気泡が水中に留まると、レシチンはその気泡の境界に沿って組織化され、その気泡を安定させます.
タンパク質も同様の働きをします。それらの分子構造ははるかに複雑ですが、同様の方法で機能します。タンパク質には親水性部分と疎水性部分があり、気体/液体界面の界面に位置し、気泡を安定させるのに役立ちます.
コーヒーには、泡を安定させるのに役立つ界面活性剤も含まれています。これらは、気泡入りダルゴナ コーヒーを作る上で重要な役割を果たします。
崩壊の防止
最後に、どうすれば泡が崩壊するのを防ぎ、そもそも泡の形成を促すことができるのか疑問に思っているかもしれません.上記のメカニズムを使用すると、いくつかのオプションがあります!:
- 気泡の間の液体を濃くし、粘度を上げます。これにより、液体が下に移動しにくくなり、気泡が上に移動しにくくなります。これが、メレンゲに砂糖を加える理由の 1 つです!
- ガスが閉じ込められたら泡を固めます。これがチョコレートムースの作り方です。ムースを作った後、冷ましてムースの中のチョコレートを固め、システムを安定させます。
- 液体をゲル化して、それ以上流れないようにします。マシュマロを安定させるのはこれ！また、マシュマロをローストすると収縮するのもこのためです。マシュマロをゲル化するゼラチンがゲル化特性を失い、ガスが抜けやすくなります!
- 泡を焼き、乾燥させて固めます。フレンチ メレンゲがイタリアン メレンゲやスイス メレンゲよりも安定している理由と、生のケーキをオーブンから取り出すことが大惨事になる理由 (すべてのガスが焼いていないケーキから出るのです!)。
もちろん、場合によっては、崩壊を防ぐための最善の方法は、十分に速く食べることです.ホイップクリームを長時間放置しないでください。アップルパイと一緒にどうぞ。また、おしゃれなレストランで食事をしている場合は、軽くて風通しの良い泡を提供します。すぐに始めたほうがいいです。それらはすぐに消えてしまいます!
参考文献
おいしい、卵の泡を解読する、リンク
Logson, J.、モダニスト フォームの作り方、簡単にできる素晴らしい料理、リンク
ScienceDirect、オストワルド熟成情報ページ、リンク、2020 年 3 月にアクセス
信じられないほどの卵、泡、2013年、リンク
Walstra, P.、食品の物理化学、Marcel Dekker Inc、2003 年、ISBN:0-8247-9355-2
