砂糖の結晶化の過程をロックキャンディー作りで確かめよう!

公開日: 2022/05/31

ケーキやキャンディなどの甘い食べ物は子どもから大人まで魅了してくれます。甘い食べ物を作るためには砂糖が不可欠。実は、そんな砂糖をお湯に溶かして冷まし、結晶の核となる種結晶(砂糖の粒)を入れて放置すると砂糖の結晶ができるのをご存知でしょうか。

今回は、砂糖の種類や結晶化の仕組みを説明し、砂糖の結晶化を利用したロックキャンディーなどのお菓子のレシピを紹介します。理科の自由研究として、ロックキャンディー作りを通して砂糖の結晶化の過程を観察しましょう。

目次
砂糖の種類
砂糖の結晶化
【砂糖の結晶化】ロックキャンディーの材料
【砂糖の結晶化】ロックキャンディーの作り方
【砂糖の結晶化】ロックキャンディー作りの注意点
砂糖の結晶化を利用してさまざまなお菓子を作ってみよう!
砂糖が結晶になる過程を観察しよう!

砂糖の種類

まずは、砂糖の種類について説明します。

●上白糖

日本で調理に使用される一般的な砂糖です。さとうきびやてん菜の絞り汁を結晶化させて乾燥させ、表面に転化糖を加えて作られます。転化糖はショ糖と果糖の混合物で、糖度が高く保水性があるため上白糖の表面はしっとりとしています。溶けやすいため、料理やお菓子作りに使用されています。

●グラニュー糖

上白糖と同じように、さとうきびやてん菜の絞り汁を結晶化させて乾燥させたものです。転化糖を加えていないためさらさらしています。日本で使用量が多いのは上白糖ですが、世界で使用量が多いのはグラニュー糖です。砂糖の甘さは砂糖の中のショ糖の割合を示す「純度」で表されますが、グラニュー糖は純度が高く、お菓子作りに使用されています。

●三温糖

三温糖は、上白糖の結晶を取り出した後の糖液を煮詰めて作られます。加熱によって、カラメル色がつきます。独特の香ばしさがあり、お菓子や煮物に使用されています。

●白ざら糖

白ざら糖は純度が高く上品な甘さが特徴です。通称ザラメ糖と呼ばれています。結晶の粒が大きく、ガリッとした食感で、高級なお菓子やゼリーに使用されています。

●中ざら糖

中ざら糖はザラメ糖の一種で、カラメル成分を含み褐色で四角い形をしています。まろやかな風味で、煮物や照り焼きに使用されています。

●粉砂糖

粉砂糖は、上白糖やグラニュー糖を砕いて作られます。フルーツやケーキなどお菓子のデコレーションに使用されています。

●氷砂糖

氷砂糖はゆっくりと時間をかけて砂糖の結晶を大きくして作られます。そのままキャンディーとしても食べられますが、砂糖の中でも純度が高くゆっくり溶けるため、果実を漬けると果実のエキスを引き出しやすく、果実酒や果実シロップにも使用されています。

●黒砂糖

黒砂糖はさとうきびの絞り汁をそのまま煮詰めたものです。純度が低いためタンパク質やミネラルなどの不純物が残されており、美容や健康に効果が期待されます。独特の甘さがあり、主にかりんとうなどの和菓子に使用されています。

砂糖の結晶化

砂糖の結晶化はどのような仕組みで起こるのでしょうか。詳しく説明します。

●砂糖の結晶化とは

砂糖の結晶化とは、一度溶けた砂糖が核となる物質にくっついて再度固まることです。沸騰したお湯に砂糖を溶かして冷まし、核となる砂糖の塊を入れると、砂糖の結晶が作られます。結晶化した砂糖の塊は、砂糖液の中で放置するとどんどん大きくなります。

●砂糖の結晶化の仕組み

砂糖の溶ける量は物質の温度により異なり、水よりお湯のほうがよく溶けます。沸騰したお湯に砂糖を溶かしてから冷ますと、溶ける砂糖の量が減ります。すると、溶けきれなくなった砂糖の分子が安定した状態になろうとして、核となる砂糖の塊にくっつくのです。核となる物質にどんどん砂糖の分子がくっついていくことを、砂糖の結晶化といいます。結晶化は、溶けきらなかった砂糖や容器の傷なども核にして進みます。

次に紹介するロックキャンディーでは、竹串につけた砂糖を核にして結晶化が進み、大きな砂糖の塊になる過程が観察できます。カラフルなロックキャンディー作りを楽しみながら実験してみましょう。

【砂糖の結晶化】ロックキャンディーの材料

砂糖の結晶化のメカニズムを説明しました。ロックキャンディーを作って結晶が成長する過程を見てみましょう。材料は下記の通りです。

・グラニュー糖(プラスチックコップ3カップ分・800グラムほど)
・水(200ccの計量カップ1カップ)
・プラスチックコップ(3カップ)
・洗濯バサミ(6個)
・竹串やスティック(3本)
・液体着色料(粉末着色料の場合は、お湯で溶かしておきましょう)
・鍋

【砂糖の結晶化】ロックキャンディーの作り方

ロックキャンディーの作り方を説明します。

1.砂糖と水を混ぜて鍋の中に入れ、沸騰して砂糖が溶け切れるまで鍋を熱します。焦げないように、途中で混ぜましょう。


2.砂糖が溶けきって透明になったら火を止め、10分から15分ほど放置して砂糖液に少しとろみが出るくらいまで冷まします。竹串を、キャンディーを作りたい部分まで砂糖液に浸します。


3.プラスチックコップにコップ半分ほどのグラニュー糖を入れ、竹串を砂糖液に浸した部分までコップに入れて表面にグラニュー糖をつけます。


4.別のプラスチックコップに着色料を入れ、砂糖液を入れます。砂糖の溶け残りが入らないように、おたまを使って入れることがおすすめです。


5.竹串をコップに入れ、洗濯バサミで固定して放置します。


6.1週間ほどで砂糖が結晶化し、ロックキャンディーが完成します。

【砂糖の結晶化】ロックキャンディー作りの注意点

ロックキャンディーを作るときの注意点を説明します。

・砂糖液の表面を観察し、適宜コップを替えましょう

砂糖の結晶化の過程で、砂糖液の表面にも結晶が固まることがあります。もし固まった場合は表面の砂糖の結晶を壊して竹串を取り出し、残りの砂糖液を新しいコップに入れ替え、取り出した竹串を入れて洗濯バサミで再度固定しましょう。

・火の扱いには注意しましょう

砂糖液を作るときは火を使うため、必ず大人が近くにいて見守るようにしましょう。

・砂糖液にほこりや溶け残りがないようにしましょう

砂糖液の中にほこりや砂糖の溶け残りがあると、それを核に結晶化が進むためうまくロックキャンディーが作れません。

・竹串がプラスチックコップの底につかないようにしましょう。

コップの底に砂糖の結晶が固まって竹串を取り出せなくなるため、竹串がコップの底につかないようにしましょう。

砂糖の結晶化を利用してさまざまなお菓子を作ってみよう!

ロックキャンディーのほかにも、砂糖の結晶化を利用して、さまざまなお菓子を作れます。簡単に作れる琥珀(こはく)糖とマロングラッセのレシピを紹介します。

●琥珀糖(15センチ×12センチ)

【材料】
・粉寒天4グラム
・グラニュー糖300グラム
・食紅
・水200ミリリットル
・クッキングシート

【作り方】
1.鍋に水と粉寒天を入れ、中火にかけます。
2.粉寒天が溶けたら、グラニュー糖を入れ、かき混ぜます。
3.クッキングシートで15センチ×12センチほどの大きさの四角い型を作っておき、型に寒天液を流し入れます。(プラスチック容器やバットでも可)
4.5分ほど経つと粘りが出てくるため、お湯に溶かした食紅や色のついたシロップを型に流して竹串などで模様を作ります。
5.模様ができたら、冷蔵庫で30分から1時間ほど冷やして完成です。お好みで切って食べましょう。

●マロングラッセ

・栗
・グラニュー糖600グラムほど
・ガーゼ
・タコ糸

【作り方】
1.栗を水に浸けて、半日から1日置きます。または、5分ほどゆでます。
2.栗の皮を剥きます。栗のそこを包丁で切り落とし、鬼皮を剥きます。剥きにくい場合は、お湯の中にしばらく浸してから剥いてみましょう。
3.包丁で渋皮を剥きます。
4.剥いた栗はアクを抑えるため、水につけておきます。
5.栗を1つ1つガーゼで包み、タコ糸で結びます。
6.全部の栗が浸るくらいの水に入れて火をつけ、1〜2時間ほど煮ます。栗が柔らかくなっているか確認しながら煮ましょう。
7.鍋に砂糖(450グラム)を入れて溶かし、上にキッチンペーパーなどを被せて乾燥しないようにして1晩つけます。
8.1日経ったら砂糖(50グラム)を追加し、鍋を加熱して溶かします。
9.砂糖を追加して溶かす過程を3日ほど繰り返します。
10.鍋の周りやガーゼに砂糖の固まり(結晶)が見えてきたら、鍋に火を通して栗を取り、ガーゼを取り除きます。
網などの上に置き、1日ほど栗を乾燥させて完成です。

砂糖が結晶になる過程を観察しよう!

した砂糖を利用したお菓子はたくさんあります。理科の自由研究の題材として、砂糖の結晶化でできることを調べてみましょう。

応用として、塩を結晶化させて砂糖の結晶化と比較してみたり、砂糖の種類による結晶化の違いを調べてみてもよいでしょう。実験を通して、結晶化の仕組みを学びましょう。

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