【化学・真夏に飴が溶けない理由】糖類を加熱溶解した後に冷却して結晶化させます。この結晶化

【化学・真夏に飴が溶けない理由】糖類を加熱溶解した後に冷却して結晶化させます。この結晶化が進むと、糖類の融点がさらに上がって真夏の高温でも飴は溶けません。

糖類は砂糖として、砂糖を溶かしたあとに結晶化させるとはどういう意味なのか教えてください。

砂糖を水で溶かしたあとに水気を飛ばすことを結晶化と言っているのでしょうか？

糖類の結晶化やり方を教えてください。

あと糖類を結晶化させると何度まで融点が上がるのか結晶化させる前の糖類の融点との差を教えてください。

No.1 ベストアンサー 回答者： ddeana 回答日時： 2024/09/14 18:44

砂糖の結晶化のプロセスは以下のようになります。

＜溶解＞
砂糖を水に加え、加熱して溶かします。すると砂糖が完全に溶けて糖液（糖シロップ）ができ、液体の中に糖分子が均等に分散します。
↓
＜加熱＞
溶けた液体をさらに過熱することによって糖液中の水分が蒸発し、糖の濃度が増します。ここで糖液の温度が上がり、糖の融点（結晶が溶ける温度）が変化します。
↓
＜冷却＞
加熱後、一定の温度まで冷却します。こうすることで糖分子が再び固体の結晶として形成され始めます。
↓
＜再結晶化＞
冷却がすすむにつれ、糖分子が秩序を持って結晶化し、それにつれて糖の融点が上昇し、糖が溶けにくくなります。これにより外気温が高くなっても溶けない飴やキャンディーがつくられるのです。

結晶化して何度まで融点があがるかは、糖の種類や温度管理で変わってきますので、答えは一つではありません。場合によっては砂糖にブドウ糖や果糖をまぜたりもしますので。使う糖の種類によって加熱温度や冷却にかかる時間も変わってきます。

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お礼日時：2024/09/15 08:12

No.2 回答者： P-kachu 回答日時： 2024/09/15 03:31

糖類のような大きい分子は結晶化(結晶化≠固体化)しにくく、結晶化した場合でも、複数の結晶構造を持つという特徴があります。

砂糖を水で溶かしたあとに水気を飛ばすことを結晶化と言っているのでしょうか？
→再結晶という操作に近いです。

糖類の結晶化やり方を教えてください。
→「飴を融解する→ゆっくり冷やして固体化する」を温度範囲が狭まるまでやるといいかと思います。温度範囲が広いと、結晶構造が複数混ざり合い、(不適切な言葉の選択かとしれませんが)脆い状態になってしまいます。急に冷やすと、結晶化する分子の位置の秩序が悪いまま結晶化するのでゆっくり冷やした方がいいとおもいます。

糖類を結晶化させると何度まで融点が上がるのか結晶化させる前の糖類の融点との差を教えてください。
→ものによりますが、スクロースの場合、何も考えずに温度を上げて冷やした場合融点は50°Cくらいになるそうです(この状態は透明～半透明で、結晶ではなく、ガラスと同じ非晶質状態です)。ここから適切な結晶を目指して操作をすると少なくとも融点150°C以上の結晶が生成できるはずです。

余談ですが、こういった適切な結晶構造を目指した狭い温度範囲での融解→結晶化を繰り返す操作をテンパリングと言うそうです。