2019.10.15日本には納豆や日本酒など多くの発酵食品があります。原料を発酵させる過程で納豆菌や麹菌を使いますが、食品加工に菌を使っても大丈夫なのでしょうか。そもそも菌についても発酵についても理解できていないので、食品に関する菌について調べてみました。例おわりに菌とは厳密な定義ではありませんが、光合成を行わず、分泌した消化酵素で栄養分を分解してから内部に取り込むのがおもな特徴のようです。ヒトも光合成は行いませんが、菌とは異なり栄養分は体内の消化酵素で分解しています。発酵とは発酵とは、生物が酸素を使わずに有機物を分解し、エネルギーを生成することのようです。ちなみに、酸素を使う場合は呼吸です。呼吸も発酵も、生物が自身の生存のために必要なエネルギーを生成することが目的です。ヒトの体内でも、酸素を使わないエネルギー生成(つまり発酵)は行われています。菌が発酵するとエネルギーの他に、原料と異なる有機化合物が生成されます。発酵食品では、菌の発酵で作られる有機化合物を利用しています。発酵によって分解できるのはブドウ糖のような単糖類なので、デンプンなどの多糖類から発酵食品を作る場合には、あらかじめブドウ糖まで分解しておく(糖化と呼ぶ)必要があります。腐敗とは酸素を使う場合も使わない場合もあると思いますが、生物が有機物を分解してエネルギーを生成する過程で、ヒトに有害な有機化合物を生成することを指すようです。菌にとっては発酵も腐敗も同じようなものですが、生成物がヒトにとって有害なら腐敗、有益なら発酵と呼んでいるようです。発酵の種類いろいろありますが、この記事ではアルコール発酵と乳酸菌発酵について取りあげます。化学反応アルコールを生成する発酵を指します。反応式は次のようになります。2ATP\end{eqnarray}左辺の\(C_6H_{12}O_6\)が原料となるブドウ糖です。中間的な化学反応を経て、最終的に右辺の化合物が生成されます。右辺の\(C_2H_5OH\)はエタノール(アルコールの一種)です。tri-phosphate)といい、菌自身のエネルギーとして利用されます(ヒトなどの生物もATPをエネルギーとして使っています)。ATPの分子式は\(C_{10}H_{16}N_5O_{13}P_3\)です。構造式を調べた方がわかりやすいのですが、アデニンという塩基に糖とリン酸が結合した化合物です。参考:ウィキペディア|アデノシン三リン酸ATPの要素である窒素(N)とリン(P)が左辺にないので、菌自身や周辺環境から供給する必要があります。窒素はアミノ酸(\(-NH_2\)と\(-COOH\)を含む有機化合物の総称)やアンモニア(\(NH_3\))などが利用されるようです。アルコール発酵の例ブドウからワインを作る際に、アルコール発酵が利用されています。ブドウの果汁にはブドウ糖が含まれているので、酵母(菌の分類の一種)が混ざると発酵してエタノールが生成されてワインになります(売られているワインはもっと手を加えていると思いますが)。日本酒の場合は、原料の蒸し米に含まれるデンプンをブドウ糖まで分解(糖化)してから、アルコール発酵を行います。\(CH_3CH(OH)COOH\)を生成する発酵を指します。反応式は次のようになります。牛乳からヨーグルトを作る際に、乳酸発酵が利用されています。牛乳には乳糖\(C_{12}H_{22}O_{11}\)が含まれています。乳酸菌が混ざると、乳糖がブドウ糖に糖化され、ブドウ糖が発酵して乳酸が生成します。乳酸菌は牛乳に含まれるタンパク質をアミノ酸に分解する酵素も持っているそうです。乳酸は味覚としては酸味に関わりますが、分解されたまま残ったアミノ酸が乳製品の風味を生むそうです。~カルピス社の乳酸菌研究最先端~おわりに食品に関する菌はたくさんありますが、取り上げるとキリがないのでここまでにします(というか調べきれない)。基本的な発酵の概念と食品への利用については理解できたと思います。漬物は蓋をして密閉しますが、発酵させるために酸素に触れないようにさせる必要があるのかと納得しました。必要な菌を繁殖させることで、人体に有害な雑菌が繁殖しにくくなるようです。はじめは日本食によく使われる味噌とかを例にあげるつもりでしたが、発酵する菌を加えるまでに原料を色々と加工していることがわかったので、比較的プロセスが単純なワインとヨーグルトを例にあげました。日本の発酵食品の製造工程は、Webサイトで詳しく書かれているメーカーも多いので、そちらが参考になると思います。食品に使われる菌は人体に有益なものですが、人体に有害な菌も存在します。有害な菌は食品に混入しないように食品衛生法などで管理されていますが、雑菌の混入によって腐敗が進みやすい食品には消費期限が設定されています。健康に悪いのかグルテンフリーという言葉を耳にする機会が多くなりましたが、小麦粉がどのような理由で健康に影響があると言われているのか調べてみました。燃焼の条件と仕組み燃焼という言葉は、比喩も含めると広い意味で使われています。脂肪や情熱を燃やすのは構いませんが、ここでは基本的な「燃焼」について整理したいと思います。抗生物質の役割と副作用について調べていたのですが、治療だけでなく家畜の成長促進剤としても使われていることを初めて知りました。ここでは利用目的を軸に、抗生物質について学んだことを書きたいと思います。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。*サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。ついて管理人が学んだ知識を整理するために綴っているブログです。快適な生活を送るために必要な教養を学んでいます。書籍やネットで調べていますが、結論を出すことについては慎重な姿勢をとっています。解釈の誤りもあると思いますが、気がついたら修正していきます。管理人1987年に神奈川県で生まれる。大学では物理学を専攻。卒業後、Webアプリケーションの開発や、GIS(地理情報システム)でのデータ分析などに携わる。現在は大阪府在住のフリーター。生活探究について管理人が学んだ知識を整理するために綴っているブログです。快適な生活を送るために必要な教養を学んでいます。書籍やネットで調べていますが、結論を出すことについては慎重な姿勢をとっています。解釈の誤りもあると思いますが、気がついたら修正していきます。管理人1987年に神奈川県で生まれる。大学では物理学を専攻。卒業後、Webアプリケーションの開発や、GIS(地理情報システム)でのデータ分析などに携わる。現在は大阪府在住のフリーター。健康7医療1栄養2食2化学1家計2技術1通信1燃焼1生物2社会11廃棄物1政治1歴史6法律1経済3科学4化学2生物2防災1雑記1タイトルとURLをコピーしました。