砂糖がカラメル化する反応温度。仕組みと状態の変化。

砂糖は、加熱によりカラメル化します。
カラメル化とは砂糖の褐変反応のことであり、砂糖はカラメル化することにより特有の芳香や苦味が生じることになります。

カラメル化には、順序があります。
カラメル化には温度が重要であり、約160℃から急速に「透明→薄茶→濃い茶色」のように色づいていくことが確認されています。

しばしば、メイラード反応と混同されます。
しかし、カラメル化は「糖質のみの褐変反応」であり、メイラード反応は「糖質とタンパク質(またはアミノ酸)による褐変反応」という違いがあります。

飴色玉ねぎを「玉ねぎのカラメル化」と呼ぶのは、間違いであるということです。

カラメル化の仕組み

カラメル化の仕組みは、複雑です。
化学者でさえ「そのメカニズムを完全には解明できていない」とされており、分かっているのは全体のごく一部にすぎません。

以下は、明確になっている事柄です。

  • 加熱により砂糖が水分を失うと反応がはじまる
  • ポリマー構造(重合体)になる
  • 香ばしい甘味や苦み、独特の風味が生まれる
  • 加熱しすぎると黒色炭素になる

カラメル化の特徴は、独特な芳香です。
カラメル化の前に加熱を止めてしまえば、「もろく割れやすい飴」ができ、カラメル化後も加熱し続ければ「黒色炭素」になり食べられなくなります。

プリンであれば、180℃ほどまで加熱されたものが好まれます。

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カラメル化の温度

カラメル化は、160℃以上で起こります。

実際のカラメルづくりを想像してみてください。
はじめは水分だけが蒸発しますが、徐々に「シロップ状→溶けたガラス状」になり、さらに加熱し続けると「透明→黄色→薄茶色→濃い茶色」と色づいていきますよね?

その変化は、以下のような温度で起こっています。

  • 100℃以下:水分だけが蒸発
  • 100℃以上:シロップ状になる
  • 140℃以上:溶けたガラスのようになる
  • 160℃以上:褐色化していく

濃いカラメルには、180℃以上の温度が必要です。

これには、水分含有量も関係しています。
たとえば100℃以上になるためには「水分含有量が17%以下」になる必要がありますし、カラメル化がはじまるためには「約2%以下」まで下がっている必要があります。

カラメルづくりでは、最後に水分を加えます。
これは、「必要以上のカラメル化を止める」ことと、「ガラス状態(アモルファス)になることを防ぐ」ために行われることです。

まとめ

カラメル化は、砂糖の褐変反応です。
一般的にカラメル化は160℃以上で起こると考えられており、濃いカラメルをつくるためには180℃以上まで温度を上げる必要があります。

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