エビチリのエビが加熱で赤くなるのは、色素が新しく増えるからなのか。エビの殻から取り出したたんぱく質の実験、青い色素複合体の再構成、種類による違いを読み解く。赤さだけで栄養やダイエットへの向き不向きを判断せず、食卓の色と研究の測定対象を分けて考えるための科学の読み物。
夕食のエビチリを作る途中、ソースを絡める前のエビに目が止まる。もとの色とは違う赤が見える。その変化の鍵は、エビに含まれるアスタキサンチンという色素と、それを取り巻くたんぱく質などの組み合わせにある。色の変化を担う成分は、エビの種類によって異なる。[2][3][5]
アスタキサンチン自体は橙赤色の色素だが、テナガエビの一種では、たんぱく質と脂質を組み合わせて青い複合体を再現できる。それが加熱で橙赤色に変わる実験もある。赤く見えることと、色素の量が増えることは分けて考える必要がある。[5][18]
「エビチリはダイエット向きか」と検索していても、赤さをその答えの代わりにはできない。色の研究が測ったのは色素や分子の組み合わせであり、食べた人の体重ではない。[3][5] 一皿のたんぱく質の話は既存記事「ダイエットのエビは肉の代わりになる？冷凍と乾燥で違う一皿のたんぱく質を読む」に譲り、ここでは台所で起きる色の変化を追う。
赤い色素も、周囲の成分との組み合わせで青く見える
アスタキサンチンは、レビューで橙赤色で脂質になじみやすいカロテノイド色素と説明されている。エビだけにある物質ではなく、水生生物などに見いだされる成分だ。[18] 食品産業を扱う別のレビューも、エビのピンクや赤に関わる色素として位置づけている。[20] 名前を覚えるなら、まず「エビの色に関わる成分」で十分である。
ここで、色素の名前と、食材全体に見える色をいったん離してみる。橙赤色の成分を含んでいても、周囲との組み合わせで見える色は変わる。オニテナガエビを対象とした分子の実験では、アスタキサンチンにリポカリンというたんぱく質とリン脂質を組み合わせることで、室温で青い複合体が再構成された。[5] 複合体とは、複数の成分が集まってできたまとまりである。
研究者は単に青い液を観察しただけではない。結晶構造を調べ、たんぱく質の特定の部位を変える実験や、光に対する性質の測定、計算を合わせて、その色が生まれる仕組みを検討した。構造解析では、たんぱく質の枠組みが、色素とリン脂質からなる中心部分を挟む形が示されている。[5] 色素を単独で取り出した時の色と、周囲の成分と組になった時の色は違うのである。
この実験でいう「青い」は、アスタキサンチンを含む複合体の色である。同じアスタキサンチンを含む集まり方を再現し、その集まりが青く見え、加熱すると橙赤色に変わったという話だ。[5] 冷たい時の見た目だけを見て「赤い色素はまだない」と決めると、この仕組みを取り逃がす。色素の有無を確かめる問いと、今どんな色に見えるかを確かめる問いは、研究の入口から違っている。
立川駅北口で買った夕食の材料にも、分子が集まる構造の話が隠れている。加熱前からある色素が、周囲の成分とともに見た目を作っている。少なくともこの再構成実験では、もとから組み込まれた色素を含む複合体の性質が、加熱による色の変化と結びついていた。[5] お皿の色は、成分表の色見本ほど単純ではない。
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
バナメイエビの殻では、赤を守るたんぱく質も働く
青い複合体の話だけで、すべてのエビを説明したくなる。しかしバナメイエビの殻を調べた研究は、別の組み合わせを示している。研究者は殻の中から成分を分ける方法と質量分析を使い、ヘモシアニンと、β-1,3-グルカン結合たんぱく質を同定した。前者は灰色、後者はアスタキサンチンを結合した赤いたんぱく質である。[3]
長い名前だが、後者をここでは「赤い色素を抱えるたんぱく質」と考えると追いやすい。この灰色と赤色の成分を混ぜると、生の殻に見られる褐色に関わる組み合わせになった。混合物を100°Cに加熱すると赤くなり、調理した殻の変化を再現した。[3] エビの殻をそのまま眺める段階から進み、取り出した成分で現象を組み立て直した実験である。
注目したいのは、赤い色素を抱えるたんぱく質が熱に非常に安定しており、アスタキサンチンを熱による分解から守る性質を持っていた点だ。著者らは、その安定性を褐色から赤への移行に結びつけている。[3] 「加熱すると全部のたんぱく質が壊れ、色素が外へ出る」とだけ説明すると、この研究が示した保護の役割が抜け落ちる。
台所で見えるのはひと続きの赤への変化でも、研究者が見るのは、どの成分が残り、どんな組み合わせが色を作るかである。バナメイエビの殻の実験は、赤を邪魔していたものが消えるという単純な絵だけでなく、赤い成分が熱の中で保たれるという側面を示す。[3] たんぱく質は、色素の覆い役だけではなかった。
ただし、この実験の対象は殻の成分である。エビチリのソースまで含めた料理全体の見た目を、そのまま再現した試験として読むものではない。[3] 家庭でソースを絡めた完成写真と、実験で分けた殻の成分は、見ている範囲が違う。研究を食卓へ持ち帰る時は、「エビの殻の色を説明する仕組み」として置くと筋が通る。
また、100°Cはこの混合物を赤く変えた実験の条件である。[3] 料理を何分加熱すればよいか、中心まで十分に加熱できたかを決める指示とは役割が違う。色を再現する実験条件を、家庭の加熱の合格点へ読み替えないことも、数字を正しく使う一部である。
同じエビでも、加熱で目立つ色素は違う
さらに話を面白くするのが、ブラウンシュリンプの一種を調べた食品化学の実験だ。この研究では、加熱による色の変化に対するアスタキサンチンの役割は小さく、別の色素の変化が注目された。[2] 「エビの赤ならアスタキサンチン」と覚えた直後に例外が出てくる。食材は、こちらの暗記の都合を待ってくれない。
研究者は分析装置を使い、加工条件によって変わる色素を調べた。リボフラビンと同定されたものに加え、ドロソプテリンと推定同定された色素が見つかり、加熱処理は後者の濃度変化に最も大きく影響した。[2] 推定同定という言葉は、物質の名前を確実な最終判定として扱わないために残しておきたい。色が変わったという観察と、その物質名をどこまで確かめたかは別の情報である。
この色素の変化を追ったモデルには、色素が放出される段階と、その後に分解される段階が含まれる。85°Cでの速度定数は、放出について0.95±0.09毎分、分解について0.02±0.002毎分だった。[2] 速度定数は、変化の速さをモデルの中で表す数値である。食べられるエビの割合や、食べた人に吸収される割合ではない。
放出と分解を一緒に見る点が大事だ。加熱によって見える色に関わる成分が出てくる方向と、その成分が分解される方向を、同じ研究の中で扱っている。[2] 「火を入れるほど色素がひたすら増える」という一本道の理解より、加工の途中で異なる変化が進む絵の方が、この実験に近い。きれいな赤を目指す話にも、残る成分を考える話にも、時間と条件が登場する。
著者らは、このブラウンシュリンプの色の最適化に向け、漁業者が用いる86〜101°Cより低い、80°C未満の加熱をモデルから提案している。[2] これは特定の種と加工品質の研究上の提案として読む数字だ。家庭のエビチリの安全な加熱条件を示すものとして使う数字ではない。色を保つ条件と、調理全体で満たす条件を同じ問いにしない。
ここまでの実験は対立しているようで、対象をそろえると違いが見える。バナメイエビでは殻のたんぱく質の組み合わせ、オニテナガエビでは青い複合体、ブラウンシュリンプでは別の色素の放出と分解を調べている。[2][3][5] どれかの説明だけを残して他を消すより、種類と測った部分を添える方が、夕食の疑問に誠実な答えになる。
モデルがよく合ったことも、適用先を広げる理由とは別である。このブラウンシュリンプの実験では、色素の放出と分解を続けて表すモデルへの当てはまりが示された。[2] それは、その対象で観察した濃度の動きを説明する手応えであって、別の種類の殻や、ソースを含む料理にも同じ数値が使えるという保証ではない。食材の名前だけを共通項にして、実験の数字を引っ越しさせないようにしたい。
数字で読むエビの色
100°C：バナメイエビの殻由来のたんぱく質混合物が赤く変わった実験条件。[3]
130 nm：オニテナガエビの再構成複合体で、遊離のアスタキサンチンに対して示された吸収波長の長波長側へのずれ。[5]
0.95±0.09毎分：ブラウンシュリンプの85°Cでの色素放出の速度定数。[2]
0.02±0.002毎分：同じモデルでの色素分解の速度定数。上の数字とともに、濃度の時間変化を表すための値だ。[2]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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