ソイとホエイのプロテインは塩を含む飲み物でも同じように混ざるのか。食品科学の研究から、塩の種類や濃度、加熱、加工によって変わる溶解性と粒の集まり方を読み分ける。白濁や沈殿だけで栄養の優劣を決めず、普段の一杯を比べるときにそろえたい条件と、実験の数字の受け止め方を整理する。
シェーカーの底に残った粒は、塩のせいだろうか。いつもの粉を別の飲み物に混ぜたら、昨日と口当たりが違う。ソイかホエイかという袋の表示だけでは、この一杯の変化を説明しきれない。
塩を含む条件で、たんぱく質の溶け方や集まり方は変わる。ただし、ソイなら必ず沈む、ホエイなら必ず透明になるという比較はできない。大豆たんぱく質では塩の存在で溶解性が上がる成分があり、ホエイでは加工によって塩と加熱への耐性を高めた例がある。原料名に加えて、塩と加工の条件を見る必要がある。[9][5]
既存の「ソイとホエイのプロテインは混ぜると沈む？配合比と加工条件から粒の集まりを読む」には、両者を混ぜる配合の問いを譲る。ここで追うのは、塩のある環境で何が変わるかである。中心となるのは大豆やホエイの食品素材を調べた実験であり、人を対象にした摂取試験ではない。18〜39歳の女性が飲んだときの筋肉や体重の変化に、そのまま当てはめることはできない。ここで比べられるのは、各実験の条件下での食品の物性である。[3][5][9]
既存の「ダイエットのプロテインはソイかホエイか、鉄で比べる前にそろえたい試験の条件」が扱う鉄の吸収、「ホエイプロテインの水の量はどう比べる？運動前の粒を水質と分けて確かめる」が扱う希釈と水質、「ホエイプロテインを寝る前に温めるとダメ？溶けた見た目と栄養の変化を分ける」が扱う加熱と栄養の問いは、それぞれの記事に譲る。ここでは塩への反応を、溶解性、粒径、網目構造という物性の違いに絞って比べる。
「溶けた」と「粒が散っている」は分けて見る
コップを見て「溶けた」と言うとき、私たちは何を確かめているのだろう。粉が見えないこと、白い液が均一なこと、底に沈まないこと。日常ではまとめて使う言葉でも、研究では溶解性、粒の大きさ、凝集、流れやすさが別々に調べられる。大豆たんぱく質の実験では、塩を含む条件で溶解性が上がる一方、測定される粒も大きくなった。指標を分ける意味がここにある。[9]
凝集とは、たんぱく質同士が集まる変化を指す。ホエイの構造を扱ったレビューでは、温度、酸性・アルカリ性を表すpH、イオン強度などが、凝集やゲル化の経路に関わると整理されている。ゲル化は、集まりが網目をつくり、流れる液とは違う性質を帯びる変化として考えるとよい。同じホエイでも、環境を変えるとつくられる構造が違う。[2]
イオン強度は、液中のイオンの濃度と電荷を反映する指標である。研究の塩には、塩化ナトリウムだけでなく、カルシウム塩やリン酸塩も登場する。したがって、論文に「塩を加えた」とあっても、台所の食塩を加えた実験と読み替えないことが大切だ。ホエイの繊維形成を調べた実験でも、イオンの種類によって影響の強さが違っていた。[18]
白濁も、ただちに不安定という意味にはならない。大豆たんぱく質と海藻由来の多糖類を組み合わせた実験では、pHの上昇とともに電気的な反発が強まり、安定した濁りのある系ができた。透明かどうかと、粒が安定して存在するかどうかは、別の観察なのである。透明さは安定性の順位表にはならない。[3]
観察の言葉を分けておくと、飲み心地についても整理しやすい。例えば「とろみが減った」と「粒が減った」は違う感想である。大豆たんぱく質の実験でも粘度と粒径を別に測っていた。流れやすさが変わったことを、粒がすべてばらばらになった証拠にせず、まず何を見てそう感じたのかを残したい。研究の指標を知ることは、自分の感覚を否定するためではなく、感覚に合う言葉を選ぶために役立つ。[9]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
ソイの中でも、塩への反応はそろわない
大豆由来という名札が同じでも、内部の成分の比率には違いがある。食品加工を想定した実験では、大豆たんぱく質の成分である11Sを多く含む画分と、7Sを多く含む画分を比較している。画分とは、原料から分けて取り出した部分のことだ。比較の対象は市販の飲料そのものではなく、加工用に調製された素材である。[9]
水中では、11Sの多い画分の方が粒が大きく、溶解性が低く、粒の表面の正味の電荷も小さかった。ところがリン酸塩の存在によってイオン強度を高めると、11Sの多い画分では溶解性が上がった。同時に、どちらの画分でも粒の大きさの指標は増加した。「塩があれば溶けにくくなる」という一方向の説明では、この組み合わせを読めない。[9]
ここで面白いのは、溶ける側の変化と、粒が集まる側の変化が、同じ条件の中に現れることだ。研究者は溶解性だけでなく、粒径や粘度も追っている。コップの底に見える粒だけで評価すると、液中で起きている別の変化を取り落とす。逆に、溶解性の数字だけで、口当たりまで同じになると期待するのも早い。[9]
さらに、固形分濃度が11Sの多い画分で16%、7Sの多い画分で45%になった条件では、塩の添加で両方の粘度が低下した。研究では粘度低下を説明する主な作用も両者で異なると解釈されている。これは濃厚な加工素材についての結果であり、普段の飲料へ濃度を移して再現するためのレシピではない。ソイという原料名だけでは液体の振る舞いを固定できない、という読み方に意味がある。[9]
塩が過剰になると、ゲルの均一さが崩れる
別の大豆たんぱく質の実験は、海藻由来の多糖類と組み合わせ、pHとカルシウムイオン濃度を変えている。多糖類は糖が連なった成分であり、この研究ではたんぱく質とともにゲルをつくる材料になっている。単純な粉と水の組み合わせではない点を押さえて読みたい。[3]
カルシウムイオン濃度が200 mM付近の条件で、ゲルの硬さや、弾性的な性質を示す貯蔵弾性率、内部の網目の均一さが良好になった。ところがカルシウムが過剰になると、制御しにくい凝集と塩析が生じ、網目の均一さや有効な結び目の密度が低下した。塩析は、塩の作用によってたんぱく質が液中にとどまりにくくなる現象を指す。[3]
この結果を「200 mMならプロテインがおいしく溶ける」と読み替えてはいけない。測っているのは特定の複合ゲルの性質である。研究の中の「良好」は、流れる飲み物として良好なのか、固まる食品として良好なのかで意味が変わる。硬さを求める設計と、さらさらした一杯を求める選択では、評価の向きが違うのだ。[3]
また、この複合体には水素結合、電気的な力、水となじみにくい部分同士の相互作用、カルシウムを介した結び付きが関わっていた。塩の役割を「溶かす」か「沈める」かの二択に押し込めると、つながる構造そのものが変わる点を見落とす。身近な一杯を比べるときにも、塩の量だけを独立したつまみのようには扱わない方がよい。[3]
ホエイも、塩と加熱の組み合わせで変わる
ホエイなら塩があっても問題なく混ざる、という決め付けもできない。ホエイ飲料の加工を扱った実験は、塩化ナトリウムが加熱によるゲル化を促すことを課題としている。その対策として、事前に加熱するときのpHとたんぱく質濃度を調整し、塩を含む条件でも加熱に耐えやすいホエイの凝集体をつくった。[5]
調製した凝集体は、濃度7%、塩化ナトリウム100 mMの存在下で、100 ℃・30分の加熱後も透明で流動性が良好だった。研究では、構造がより緻密になったことや、粒の表面の電気的な性質を表すゼータ電位の絶対値が高まったことが、この耐性に関わると説明している。意図的につくった凝集体が、その先の大きな集まりを抑える側に働いた例である。[5]
つまり、すでに粒が集まっているという事実だけでは、その後の不安定さを決められない。どんな構造に加工したかが重要になる。この結果は工業的な飲料設計を考えるためのもので、家庭で塩を入れて加熱すれば同じ状態になるという手順ではない。家庭のコップと研究用の試料には、原料の名前以外にも照合すべき条件がある。[5]
ホエイのレビューが取り上げる構造には、細かなゲル、繊維状のもの、管状のものがある。凝集を一種類の固まりとして扱わず、加工で形や大きさを調整する発想である。食品の中で別の成分を保持し、放出させる用途も検討されている。「集まると困る」という飲み手の経験だけでは、研究者が集まりをつくる理由を読み切れない。[2]
塩を含んでも流れるホエイの例は、その違いを具体的に示す。評価すべきなのは、集まりがあるかという静止画だけでなく、その後に熱を加えて何が起きたかという経過だ。原料、事前の加工、塩を含む加熱試験という順に追えば、透明さの説明を、単にホエイだからという言葉で終わらせずに済む。[5]
数字で読む塩とたんぱく質の実験
200 mM付近：大豆たんぱく質と海藻多糖類の複合ゲルで、カルシウム濃度に対して良好な網目構造が得られた条件。[3]
7%：塩と加熱への耐性を高めたホエイ凝集体で、透明さと流動性を保った試験のたんぱく質濃度。[5]
100 mM：同じホエイ凝集体の加熱試験に用いた塩化ナトリウム濃度。[5]
100 ℃・30分：同じ試験で透明さと流動性が保たれた加熱条件。家庭での調製条件の推奨ではない。[5]
20〜30 mM：核を使ってホエイの繊維形成を進めた別の実験で、繊維形成が可能だった塩化カルシウム濃度。[18]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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