化学式を使用して食品を説明する

あらゆる食品は無数の異なる分子で構成されています。シナモンに独特の味を与える分子であろうと、あなたのオレンジを着色する分子であろうと、はい、オレンジ.数え切れないほどあり、それらを研究するのは気が遠くなるかもしれません。

分子には、シンナムアルデヒド、β-カロテン、アスコルビン酸、サッカロースなどの複雑な名前が付いている場合があります。これは、彼らが何をしているのかを常に理解しやすくするわけではありません。これらの構成要素をより効果的に研究するために、化学式を使用できます。これらの単純な式により、食品を構成する分子の説明と比較が容易になります。

分子は原子 (要素) で構成されています

分子は、さらに小さなビルディング ブロックである原子で構成される化学構造です。レゴと比較できます。原子は 1 つのレゴ ブロックですが、分子はいくつかのブロック (少なくとも 2 つ) を組み合わせて作られる構造です。

分子は小さく、わずか 2 つの原子で構成されます。しかし、食べ物には、数百、あるいはそれ以上の数の原子が結合した分子がたくさん含まれています。

利用可能な要素の数を選択

この世界には、100 を少し超えるさまざまな原子や元素が存在します。すべての既知の元素は、周期表に適合します。化学の授業を受けたことがある人なら、ある時点で周期表に遭遇したことがあるでしょう。食品では、食品の分子の「ビルディング ブロック」の大部分を構成する元素の小さなグループのみです。

• 水素 (H)
• カーボン (C)
• 酸素 (O)
• 窒素 (N)

各要素の後ろに付けられた文字は、その要素を表すために使用される略語です。すべての要素にはそのような略語があります。ほとんどの略語は、1 文字または 2 文字の長さです。食品によく見られるその他の例:

• ナトリウム (Na)
• 塩化物 (Cl)
• リン (P)
• カルシウム (Ca)

食品中の化学式

食品中のさまざまな分子の比較を開始するには、それらがどの要素で構成されているかを知ることが重要です。ここで化学式の出番です。各分子はこのような式*で表すことができ、それがどの元素でできているかを正確に教えてくれます.化学式は、分子の「成分リスト」です。

化学式を書き上げるために、化学者はまずどの元素が存在するかを評価します。次に、それぞれがいくつ存在するかを数えます。各要素の略語は隣り合わせにリストされており、下付き文字として数字を使用すると、分子内のそのような要素の番号が与えられます.

いくつかの例を見てみましょう:

• 水は食品の最も一般的な成分の 1 つです!
  • 水分子は、2 つの水素原子 (H) と 1 つの酸素原子 (O) で構成されています
  • 水の化学式:H₂ ああ
• アスコルビン酸（ビタミンCの別名）
  • 6 個の炭素原子 (C)、8 個の水素原子 (H)、および 6 個の酸素原子 (O) で構成されています
  • 化学式:C₆ H₈ O₆
• β-カロテン (ニンジンの色の原因)
  • 40 個の C 原子と 56 個の水素原子で構成
  • 化学式:C₄₀ H₅₆

類似品を表示

化学式は、食品が構成されている分子の種類のアイデアをすばやく提供します。そのため、類似した構造を持つ分子を分類およびグループ化するのに役立ちます。これは、類似した構造を持つ分子には共通の特定の特性があることが多いため、役立ちます。たとえば、フレーバーに寄与したり、特定の化学反応に参加したり、特定の温度で溶けたりする可能性があります。

これの良い例は、炭水化物と呼ばれる分子のグループです。以下にリストされている分子はすべて炭水化物です。それらの化学式は非常に似ています。

• グルコース – C₆ H₁₂ O₆
• スクロース (標準的な砂糖) – C₁₂ H₂₂ O₁₁
• ラクトース – C₁₂ H₂₂ O₁₁
• でんぷん (小麦粉の一部):(C₆ H₁₀ O₅ )_n (n は、これらの分子グループの長鎖である可能性があることを示します)

すべてを語らないでください

炭水化物のリストでは、化学式だけを使用して分子を説明することの欠点にも気付いたかもしれません.彼らは完全なストーリーを語っていません。

スクロースとラクトースは化学式が同じです。しかし、それらは同じ分子ではありません。個々の原子は、両方の分子で異なる方法で接続されており、異なる構造になっています。つまり、化学式には成分のリストしか含まれていません。しかし、レシピの「指示」が抜けています。

そのような場合、化学者は構造式を使用します。

詳細を追加する

一部の分子では、特定の原子グループがどのように接続されているかが、それらがどのように動作するかにとって重要です。これらの特定のグループは、例えば分子が特定の条件下で反応するかどうかを決定する場合があります。そのような場合、化学式は、その特定のグループを強調するために少し異なる方法で記述される場合があります。これは、分子の構造に関する知識の欠如を克服する方法です。

あなたが遭遇するかもしれない食品中の2つの一般的なグループは、-COOHと-NH₂です .最初の -COOH はカルボン酸とも呼ばれ、酸です。後者は -NH₃ 、アミノ基であり、タンパク質において重要です.

これがどのように見えるかのいくつかの例:

• 酢酸 (酢を酸性にする):
  • C₂ H₄ O₂ – 標準的な方法
  • CH₃ COOH – これは、それがどのようにまとめられているかについてもう少し説明します
• グリシン（塩基性アミノ酸、タンパク質のコアビルディングブロック）
  • C₂ H₅ NO₂
  • NH₂ ‐CH₂ ‐COOH – これら 2 つの重要なグループを明確に示しています
• リノール酸（脂肪酸、多くの油脂の成分）
  • C₁₈ H₃₂ O₂
  • C₁₇ H₃₁ COOH

書き留めるには大きすぎます

でんぷんなどの一部の大きな分子は、非常に単純な化学式を持つことができます。ただし、この方法で書き留めるには大きすぎて複雑すぎる大きな分子もあります。そのような場合、化学式はもはや有用なツールではありません。食品では、ほとんどのタンパク質は複雑すぎてこのように書き留めることができません.

食品化学の出発点

もちろん、化学式はほんの始まりにすぎません!ほぼすべての食品は、それぞれ独自の化学式を持つさまざまな分子で構成されています。次は、これらの分子がどのように相互作用し、食品に影響を与えるかを理解することです.これらはすべて、まさに食品化学者が日々行っていることです。

化学式を理解し、知ることは、食品の化学を理解するための出発点です。多くの化学は、食べ物が何でできているかを知ることから始まります.化学式は、炭水化物、脂肪、およびタンパク質が実際に何であるかを理解するのに役立ちます.フレーバーの背後にある科学などを理解するのに役立ちます。

この分野を真に掘り下げるには、食品化学の授業を受けることを検討してみませんか?