1. おなじ お米なのに、どこが ちがうの?
1. 同じ米なのに、餅だけがのびるのはなぜか
1. 同じ米から、なぜ餅だけが粘ってのびるのか
おもちを おはしで つまんで ひっぱると、びよーんと のびます。ごはんを ひとつぶ つまんで ひっぱっても、のびません。
おもちに なる お米は「もち米」、ふだんの ごはんの お米は「うるち米」と いいます。うるち米の つぶは すきとおった かんじが して、もち米の つぶは 白くて すきとおらない、と いわれます[2]。
つぶの 色が ちがうなら、中身にも ちがいが ありそうです。さて、なにが ちがうのでしょうか。
お正月のお雑煮で、餅を箸でつまんで持ち上げると、びよーんと長くのびます。同じ米でも、炊いたごはんを一粒つまんで引っぱると、のびずにちぎれます。
餅をつくるもち米と、ふだんのごはんにするうるち米は、粒のようすからして違うといわれます。うるち米の粒は透明感があり、もち米の粒は白くて不透明に見えます[2]。粒の見た目が違うなら、中身にも違いがありそうです。何が違うのでしょうか。
餅を箸でつまんで持ち上げると、細く長くのびる。ところが、同じ米から作るごはんは、引っぱってもすぐにちぎれる。両者の差は、品種の違いに行きつく。餅になるもち米と、ふだん炊いて食べるうるち米は、生の粒の見た目からして異なる。うるち米は透明感があり、もち米は白く不透明に見える[2]。
見た目の違いは、粒の中身の違いを反映しているはずだ。主成分はどちらもでんぷんなので、差はでんぷんの側にあると考えられる。それはどのような違いなのか。
2. でんぷんには、2しゅるい ある?
2. でんぷんの2種類と、まっすぐな分子・枝分かれした分子
2. アミロースとアミロペクチン ── 米のでんぷんの2種類
お米の でんぷんは、ぶどうとうという ちいさな つぶが、たくさん つながって できて います[1]。つなぎかたに 2つ あります。
ひとつは、ながい ひもの ように つながる なかま です。もうひとつは、ひもの とちゅうから えだが わかれて いく なかま です。えだわかれの ほうを「アミロペクチン」と いいます。
うるち米は、ひもの なかまが 20%ほど、えだの なかまが 80%ほど。もち米は、ほとんど ぜんぶが えだの なかま です[1]。
ひもだけだと、ひもどうしは からみにくく、ねばりが すくなめです。えだが あると、えだどうしが ふくざつに からまって、きれにくく なります[1]。
たとえば、まっすぐな 木の ぼうを つんでも、ぱらっと くずれます。でも、えだの ある 木を つむと、えだどうしが ひっかかります。ただし 本当は、でんぷんは 木では なく、目に 見えない ほど 小さな 分子です。
では、えだが からまると、どうして びよーんと のびる ように なるのでしょうか。
米のでんぷんは、ぶどう糖がたくさんつながってできた分子です[1]。つながり方には2種類あります。
一つは「アミロース」で、数十個から数千個のぶどう糖が長くつながった分子です。その鎖は、らせん状になっています。もう一つは、アミロースの鎖のところどころから、ぶどう糖の鎖が枝のように伸びた「アミロペクチン」です[1]。
この2種類の割合が、米の種類で違います。うるち米のでんぷんは、アミロースが約20%、アミロペクチンが約80%です。もち米は、アミロペクチンがほぼ100%で、アミロースを含まないと説明されています[1][3]。約20%というのは一般的なうるち米の目安で、品種によって幅があります。
形の違いは、粘りの違いにつながります。らせん状のアミロースは、分子どうしが絡まりにくく、粘りが少なめです。枝分かれのあるアミロペクチンは、分子どうしが複雑に絡まって切れにくく、米を粘りのある状態にします[1]。うるち米がもち米より粘りが少ないのは、絡まりにくいアミロースが混ざっているからです[3]。
枝のある分子が絡まると切れにくい、というのは分かりました。けれど、生のもち米は、そのままではのびません。何をすると、のびる餅になるのでしょうか。
米のでんぷんは、ぶどう糖(グルコース)が多数つながった高分子で、つながり方の違いから2種類に分けられる。数十個から数千個のぶどう糖が長い鎖状につながり、らせん状になったものがアミロース、その鎖の途中から別の鎖が枝分かれして伸びた構造のものがアミロペクチンである[1]。後者は、グルコースの鎖が複雑に分枝・結合した分子と説明される[8]。
この2種類の比率が、米の種類で異なる。うるち米はアミロース約20%・アミロペクチン約80%、もち米はアミロペクチンがほぼ100%で、アミロースを含まない[1][3]。ただし約20%は一般的なうるち米の目安であり、品種で幅がある。
では、この差が粘りにどう結びつくのか。説明では、らせん状のアミロースは分子どうしが絡みにくく粘りが少ない。枝分かれしたアミロペクチンは、分子どうしが複雑に絡まって切れにくくなり、米が粘りのある状態になる[1]。うるち米が、もち米に比べて粘りが少なめなのは、絡みにくいアミロースを約2割含むためだと説明される[3]。うるち米も、アミロペクチンを約8割含む以上、粘りがないわけではない。「のびにくい」というのが正確な表現だろう。
とはいえ、生のもち米をそのまま引っぱっても、のびはしない。分子の形が同じでも、餅の状態になるには何かの手順が必要になる。それは何か。
3. おもちを つくと、なかで なにが おきるの?
3. 蒸して、つく ── 枝が絡み合う網目はこうできると説明される
3. 蒸す→つく ── 糊化と、網目状の構造
もち米は、まず ふかして あたためます。生の お米の でんぷんは、ぶんしどうしが ぎゅっと くみあって いて、水が はいりにくい のです。あたためると、くみあいが ゆるんで、すきまから 水が はいって、やわらかく ねばりが でます[1]。
そこで、きねで ついて こねます。ついて いる あいだに、えだが ふくざつに からみあって、あみの ような かたちが できる、と せつめいされて います[2]。この あみが、ひっぱられても つながって いるから、おもちは びよーんと のびる のです。
すくい上げた あみが 手の 中で のびる ところを、思いうかべて ください。ただし 本当は、目に 見えない 小さな 分子の あみ ですから、たとえ話です。
ところで、つきたての おもちは のびますが、かたく なった おもちは のびません。のびる おもちは、ずっと そのまま なのでしょうか。
餅づくりは、まず蒸すことから始まります。生の米のでんぷんは、分子どうしが固く組み合っていて、水が入りにくい状態です。水を加えて加熱すると、分子どうしのつながりがゆるみ、すき間から水が入り込んで、やわらかく粘りのある状態に変わります[1]。この変化を、「糊化」(α化)と呼びます。餅づくりでは、蒸す工程がこれにあたると考えられます。
蒸したもち米を、杵(きね)と臼(うす)でつきます。農林水産省の資料は、この「つく」ことの意味を、こう説明しています。ふかしたもち米をつくと、アミロペクチンの枝が複雑に絡み合って網目状の構造ができ、これが餅の粘りやのびる性質を生む、というものです[2]。
この説明は、前の章の話とぴったり重なります。枝のある分子は絡まりやすく、切れにくい。つくことで、その絡み合いが網のように広がる。引っぱられても網のどこかがつながり続けるから、餅は長くのびる、というわけです。ただし、「つく」ことが分子レベルで何を起こしているのかを、実験で直接示した証拠は、この資料からは読み取れません。あくまで資料の説明です。
これで、のびる理由はつながりました。しかし、つきたての餅の柔らかさは、いつまで続くのでしょうか。
餅ののびを説明するには、蒸す工程と、つく工程の二段階を分けて考える必要がある。生の米のでんぷんは、分子どうしが固く組み合っており、水が入りにくい。そこへ水を加えて加熱すると、分子間のつながりがゆるみ、すき間から水分子が入り込む。これが糊化(α化)で、でんぷんは柔らかく粘りのある状態へ変わる[1]。餅づくりの蒸す工程が、これにあたるとされる。ただし「蒸す=糊化」は一般的な説明であり、餅の蒸し工程の個別の測定値ではない。
糊化しただけでは、餅ののびは出ない。ふかしたもち米を杵でつくと、アミロペクチンの枝が複雑に絡み合い、網目状の構造ができる。これが粘りとのびる性質のもとになる、と農林水産省の資料は説明する[2]。前章で見たように、枝分かれした分子は絡み合って切れにくい。つくことは、その絡み合いを全体に行き渡らせる操作だと読める。
うるち米を同じ手順で処理した場合との定量的な比較も、今回使った資料にはない。のびの強さは、網目の密度や水分量など、複数の条件に左右される可能性があるが、資料はそこまで踏みこんでいない。
では、つくことで網目ができた餅は、その状態を保ち続けるのか。焼いた餅を放っておいたときの変化は、のびる理由とどうつながるのか。
4. のびる おもちは、どうして かたく なるの?
4. のびる餅が、時間がたつと硬くなるのはなぜか
4. 餅はなぜ硬くなるのか ── でんぷんの老化と温度
やいた おもちを お皿に のせて おくと、しばらくして、かたく なって います。つきたての ときの やわらかさは、のこって いません。
これは、でんぷんの「老化」と いわれる へんかの ため です。だんごや おもちの ように、でんぷんが 多い たべものは、じかんが たつと でんぷんが 老化して、かたく なります[4]。ねばりも へって いきます[5]。
また、あたためて ねばりが でた でんぷんは、つめたい ところに おくと、老化が すすむと せつめいされて います[5]。
のびる おもちも、そのままには して おけない のです。それなら、かたく なりにくい お米は あるのでしょうか。
焼いた餅を皿に置いたまま、話に夢中になっていると、気づいたときには硬くなっています。団子や餅のように、でんぷんが主成分の食品は、時間がたつとでんぷんが老化して硬くなると説明されています[4]。老化すると、粘りも低下します[5]。
硬くなる程度は、でんぷんの種類、水分、保管温度などで変わるとされています[4]。加熱したでんぷんは、低温で保存すると老化が進むとも説明されています[5]。つまり、熱い間は粘りがあってのびる餅も、冷めたり冷やされたりすると、硬くなる方向へ進みます。のびることと、硬くなること。どちらも、餅のでんぷんのもつ性質です。
老化の詳しい仕組みは、冷めたごはんがかたくなる理由を扱った別の記事で見ることができます。ここでは、のびる餅も、いつまでも柔らかいわけではない、というところまでにとどめます。
それなら、硬くなりにくいもち米はないのでしょうか。
のびる性質をもつ餅も、焼いて放っておくと硬くなる。団子や餅のようにでんぷんを主成分とする食品は、時間の経過とともにでんぷんが老化して硬くなる。老化の程度は、でんぷんの種類・水分・保管温度で変わる[4]。加熱調理したでんぷんは、時間とともに老化し、硬くなって粘りが低下する[5]。低温で保存すると、老化が進行するとも説明される[5]。
ここで押さえておくべきは、「のびる」と「硬くなる」が、別々の現象ではなく、同じでんぷんの別の面だということだ。糊化したでんぷんは、時間がたつと老化して硬くなり、粘りが弱まる。つきたての餅の粘りは、永続する性質ではなく、一時的な状態である。
なお、老化の分子レベルの詳細や、冷蔵庫の温度による差は、別記事で扱っている。ここでは、餅のでんぷんの老化の程度が、種類・水分・温度で変わるという整理にとどめる。熱いほどよくのびる・冷めるとのびなくなる、という関係を定量的に示した資料は、今回の調べでは見当たらない。
では、硬くなりにくい餅を作る方法はあるのか。老化の進みやすさに、米の側の違いは関わるのか。
5. かたく なりにくい お米は、あるの?
5. 硬くなりにくい米は、枝の長さで見つかるのか
5. 枝の長さと硬化性 ── 硬くなりにくいもち米の研究
もち米にも、たくさんの 品種が あります。かたく なりやすさは、品種に よって ちがう、と つたえられて います[7]。
ある けんきゅうでは、アミロペクチンの えだが みじかい もち米で、「ぎゅうひ」という おかしを つくりました。5℃の つめたい ところに 7日 おいても、はじめの 日と ほとんど おなじ だんりょくが のこりました。くらべた ほかの 6つの 品種では、だんりょくが さがった と つたえられて います[6]。
これは ぎゅうひ での けっか です。おもち ぜんぶに あてはまる とは、いえません。でも、えだの ながさが かたさに かかわる らしい、と いう 手がかりに なります。
のびる おもちの ひみつは、ふだんの おもちで じぶんでも たしかめられる ことが あります。
もち米の品種によって、餅の硬くなりやすさが違うことが、研究で報告されています。日本作物学会の報告では、餅の硬化性には品種間差があり、実る時期の気温も影響することが明らかにされています[7]。
愛知県産業技術研究所の発表は、さらに具体的です。デンプン枝付け酵素1が働かない「やわ恋もち」は、アミロペクチンの枝が短いタイプのもち米です。この米で作った求肥(ぎゅうひ)は、5℃で7日間保存しても、1日目とほとんど変わらない弾力を保ちました。比べた8品種のうち、やわ恋もち以外の6品種では弾力が下がったと報告されています[6]。
ここで気をつけたいのは、これが求肥での結果だという点です。餅一般や、常温での話にはまだ広げられません。それでも、アミロペクチンの枝の長さが、硬くなりにくさに関わっているという見方を支える一例になります。
枝があるから、のびる。枝の長さしだいで、硬くなりやすさも変わる。一つの分子の形が、餅の二つの顔を決めているようです。この話を、自分の目で確かめる方法はあるでしょうか。
餅の硬化しやすさは、米の品種によって異なる。日本作物学会紀事の報告では、餅硬化性には品種間差があり、粘度計による測定値(RVA特性値)と餅硬化性との間に相関が認められた。登熟期間(米が実る時期)の気温も影響する[7]。同じもち米でも、育った年の気温で、硬くなりやすさが変わりうるということだ。
では、硬くなりにくいもち米は、分子のどこが違うのか。愛知県産業技術研究所の発表(日本食品科学工学会大会)がひとつの手がかりを示している。デンプン枝付け酵素1が働かず、アミロペクチンの枝が短くなった「やわ恋もち」で求肥を作ると、5℃で7日間保存しても、1日後とほとんど変わらない弾力を保った。比べた8品種のうち、やわ恋もち以外の6品種では弾力が低下したと報告されている[6]。
これらを合わせると、アミロペクチンの枝の構造が硬化性に関わる、という見方が成り立つ。ただし、限界もはっきりしている。この結果は求肥について、5℃での保存について得られたもので、餅全般や常温の話にそのまま広げることはできない。品種の差も、枝の長さだけで決まるのか、ほかの要因も絡むのかは、この資料だけでは判断できない。
のびる餅の仕組みは、分子の枝という、目に見えない構造から説明される。それを日常で確かめる手がかりはないか。
おこめの つぶを くらべて みよう
米粒と原材料欄で確かめる、餅とごはんの差
粒の見た目と表示から、原典へ
おうちの 人と、もち米と うるち米の つぶを くらべる ことが できます。
おうちの 人と できる こと
- もち米と うるち米の つぶを ならべて 見る。 おなじ 白い お皿に、すこしずつ のせて、色を くらべます。もち米は 白く すきとおらず、うるち米は すきとおった かんじが する、と いわれます。じっさいに そう 見えるか、たしかめて みましょう。
- おもちの ふくろを 見る。 切りもちの ふくろの うらに、げんざいりょうが かいて あります。「もち米」と かいて あるか、さがして みましょう。
今日できること
- もち米とうるち米の粒を並べて見る。白い皿に、もち米とうるち米を少しずつのせ、光の当たり方を変えながら、色や透明感を比べます。資料のとおり、もち米のほうが白く不透明に見えるかどうかを、自分の目で確認します。
- 餅やおかきの袋の原材料欄を読む。切り餅や、あられ・おかきなどの原材料に「もち米」と書かれているか探します。米を使った食べ物のうち、どれが「のびる」性質をいかしているのか、考えるきっかけになります。
資料を読むなら
国立の研究機関や県の研究所が出している、でんぷんや米の資料を読み比べると、本記事で省いた点が見えてきます。
手を動かして確かめる
- 粒の外観を比べる。もち米とうるち米を同じ条件で並べ、不透明度を記録する。資料の記述(もち米は白く不透明、うるち米は透明感がある)と一致するかを確かめる。結果は、光源や米の保管状態にも左右されるため、1回の観察を一般化しない。
- 原材料表示から用途を調べる。餅・求肥・米菓などの原材料に「もち米」とあるものを探し、粘りや弾力が製品の特徴にいかされているものを分類してみる。
原典にあたる
この記事では、科学館の解説、農林水産省の資料、日本食品科学工学会大会の要旨、日本作物学会紀事の報告を参考にした。後ろの二つでは、品種・温度・菓子の種類を確かめながら読むとよい。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
本文の根拠にした資料。のびる仕組みは資料の説明で、実験で直接示された証拠とは限らないため、断定せずに書いています。
- 科学館「化学のこばなし」(でんぷん) https://www.sci-museum.jp/wp-content/themes/scimuseum2021/pdf/study/universe/2021/08/202108_12-13.pdf (でんぷんの2種類・割合・絡み方・糊化)
- 農林水産省 農林水産技術会議の資料(d_1.pdf) https://www.affrc.maff.go.jp/docs/agiri_food/pdf/d_1.pdf (つくと網目状の構造ができるという説明・粒の見た目)
- 米ネット「米のパンフレット」 https://www.komenet.jp/nandemobook/documents/ip_04-05w.pdf (うるち米・もち米の成分と粘り)
- 広島県「食品の衛生・品質Q&A」 https://www.pref.hiroshima.lg.jp/soshiki/26/foodfaq7-4.html (餅や団子が硬くなる理由)
- 農畜産業振興機構(ALIC)でん粉情報 https://alic.go.jp/joho-s/joho08_000553.html (加熱したでんぷんの老化と低温)
- 日本食品科学工学会 大会講演要旨(愛知県産業技術研究所) https://www.jstage.jst.go.jp/article/aamjsfst/71/0/71_97/_article/-char/ja (枝の短いもち米の求肥の弾力)
- 日本作物学会紀事 74巻3号 https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcs/74/3/74_3_310/_article/-char/ja (餅の硬化性の品種間差と気温)
- デジタル大辞泉/日本大百科全書(コトバンク「アミロペクチン」) https://kotobank.jp/word/%E3%82%A2%E3%83%9F%E3%83%AD%E3%83%9A%E3%82%AF%E3%83%81%E3%83%B3-3141639 (アミロペクチンの構造の説明)
なおした ところ
更新履歴
更新履歴(改版の記録)
- 初版を公開。
- 中学生向けの題名を、日常の疑問が先に来る形に見直した。
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