食品を保存する化学
カメレオン先生酸化防止剤も脱酸素剤も、食品の代わりに自分が先に酸化されてあげる、縁の下の力持ちだよ。
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- 缶や袋の材料には、酸化や劣化に強い金属やプラスチック(新しいタブで開きます)など、用途に合う材料が使い分けられている。
- ビタミンC(アスコルビン酸)のような物質を酸化防止剤として入れ、食品より先に酸化させて変質を防ぐ。
- 鉄粉を酸化させて袋の中の酸素(新しいタブで開きます)を減らす脱酸素剤や、水分を吸う乾燥剤も食品を長持ちさせる工夫だ。
詳しく
材料の使い分けと酸化を防ぐ酸化防止剤
缶詰や瓶詰めには金属やガラス、スナック菓子の袋には薄いプラスチックが使われるなど、食品の保存には用途に合わせてさまざまな材料が使い分けられている。密閉できる材料を選ぶのは、外からの空気や水分の侵入を防ぐためだ。
油を多く含む食品や果汁の加工品では、空気中の酸素によって成分が酸化され、色や風味が変わってしまうことがある。これを防ぐために、ビタミンC(アスコルビン酸)のような物質を酸化防止剤として加える。
酸化防止剤は、食品の成分よりも先に自分自身が酸化されることで、食品に酸素が反応するのを防ぐ。ビタミンCが先に酸化されてしまえば、食品の色素や油脂は酸化されずに残る。
例:脱酸素剤と乾燥剤
お菓子や乾物の袋に入っている小さな袋のひとつが脱酸素剤である。中には鉄粉が入っており、袋の中のわずかな水分を使って鉄粉が酸化され、袋の中の酸素を消費するしくみだ。
酸素が減った袋の中では、食品の酸化や、酸素を必要とするカビなどの繁殖が起こりにくくなる。鉄粉が酸化されて赤茶色に変わっているのは、脱酸素剤がしっかりはたらいた証拠である。
脱酸素剤とは別に、せんべいや海苔の袋には乾燥剤が入っていることが多い。乾燥剤はシリカゲルなどの粒が水分を吸いとり、袋の中を乾いた状態に保つことで、湿気によって食品が傷むのを防ぐ。
なぜ酸化と乾燥の両方を防ぐ必要があるのか
食品が傷む原因は、酸化だけではない。水分が多いとカビや細菌が増えやすくなり、味や見た目が変わってしまう。脱酸素剤は酸化を、乾燥剤は湿気を、それぞれ別の原因から食品を守っている。
酸化防止剤・脱酸素剤はどちらも酸化還元反応(新しいタブで開きます)の考え方を利用したものだ。ビタミンCや鉄粉が食品より先に酸化されることで、食品そのものの酸化を防ぐという、相手の代わりに自分が反応する工夫である。一方、シリカゲルの乾燥剤は化学反応ではなく、粒の表面に水分を物理的に吸着させて湿気を取る。
材料の使い分けから酸化防止剤・脱酸素剤・乾燥剤まで、食品を保存する化学は、どの原因で食品が傷むかを見極め、それぞれに合った方法を組み合わせて長持ちさせる工夫の集まりといえる。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/food-preservation-chemistry/?from=print#quiz
ビタミンC(アスコルビン酸)が酸化防止剤として食品に入れられる理由はどれか。
- ◯ ビタミンCが食品の表面に膜を作るから
- ◯ 食品の成分より先にビタミンCが酸化されるから
- ◯ ビタミンCが食品の色素を分解するから
- ◯ ビタミンCが食品の水分を吸いとるから
正解:食品の成分より先にビタミンCが酸化されるから
酸化防止剤は食品の成分よりも先に自分自身が酸化されることで、食品に酸素(新しいタブで開きます)が反応するのを防ぐ。脱酸素剤の中に入っている鉄粉のはたらきはどれか。
- ◯ 光を吸収して食品を保護する
- ◯ 水分を吸いとって袋の中を乾かす
- ◯ 袋の中の温度を下げる
- ◯ 酸化されて袋の中の酸素を減らす
正解:酸化されて袋の中の酸素を減らす
脱酸素剤の鉄粉は、袋の中のわずかな水分を使って酸化されることで、袋の中の酸素を消費する。乾燥剤が食品を守るしくみはどれか。
- ◯ 袋の中の酸素を吸いとり、酸化を防ぐ
- ◯ 食品の成分を中和して酸性を弱める
- ◯ 袋の中の水分を吸いとり、湿気による傷みを防ぐ
- ◯ 食品を冷やして低温に保つ
正解:袋の中の水分を吸いとり、湿気による傷みを防ぐ
乾燥剤はシリカゲルなどの粒が水分を吸いとり、袋の中を乾いた状態に保つことで、湿気による傷みを防ぐ。食品の保存に酸化防止剤と乾燥剤の両方が使われることがあるのはなぜか。
- ◯ 酸化と湿気という別々の原因からそれぞれ食品を守るため
- ◯ 乾燥剤だけでは食品の色が変わってしまうため
- ◯ 酸化防止剤だけでは食品の重さが変わってしまうため
- ◯ 同じ原因を2つの方法で防ぎ、より確実にするため
正解:酸化と湿気という別々の原因からそれぞれ食品を守るため
食品が傷む原因は酸化と湿気の2つがあり、脱酸素剤・酸化防止剤は酸化を、乾燥剤は湿気を、それぞれ別の原因から防いでいる。
単元のポイント
- 酸化防止剤 ビタミンCなど、食品の成分より先に自分が酸化される物質。食品の酸化を防ぐ
- 還元剤(新しいタブで開きます) 相手を還元(新しいタブで開きます)し自分は酸化される物質。酸化防止剤として使われるものが多い
- 脱酸素剤 鉄粉などを酸化させて袋の中の酸素を消費し、食品の酸化を防ぐ袋入りの薬剤
- 乾燥剤 袋の中の水分を吸いとり、食品が湿気で傷むのを防ぐ薬剤