２章

日本食品標準成分表とは？

日本で現用されている食品の標準的な成分値を示しているもの。

３章　～水分～

食品中の水分の役割は？

生体構成成分を溶かす媒体であり、生化学反応の場である。食品中の水分量を変化させることで保存性が調節できる。

自由水とは？

水分子だけが水素結合した状態を指す。自由水は自由な運動が可能であるので、0℃で氷結し、食品から容易に取り出すことができるほか、微生物を含めた生物の繁殖や営みに水として利用される。

結合水とは？

食品中のでん粉やたんぱく質などの高分子化合物に存在する極性官能基と、水素結合を介して高分子化合物の表面に単分子膜上に吸着される水のこと。結合水は流動性を失い、脱離しにくいため食品から容易に取り出すことはできない。0℃以下でも凍結することがなく、生物の繁殖や営みに必要な化学反応、酵素反応などは起こりにくい。

準結合水とは？

単分子層の結合水の外側に2，3層になって存在し、食品成分と弱く結合している水のこと。結合水と同様に食品から容易に取り出すことができない。

水和とは？

電荷に偏りがある水分子が、電荷をもつイオンが近付くと、静電的相互作用によりイオンを取り込み溶解させるという現象。

水分活性を説明せよ

水分活性（Aｗ）は一定の温度条件における食品の蒸気圧Pを純粋の蒸気圧P₀で割った比で表される（Aw＝P/P₀）

水に化合物が結合、あるいは溶解すると自由な運動ができなくなり蒸気圧が低下する。食品中の水は、結合水や水和など様々な化合物と相互作用を起こしており、単純に含まれる水分量だけで食品の保存性などの状態を判断することは困難である。そのためこの水分活性が用いられる。

食品の水分含量と水分活性は

必ずしも正比例しない。なぜか？

食品の水分含量が、結合水・準結合水・自由水のすべてを指すのに対し、水分活性はあくまで水分の状態を自由水の割合で示していることに起因する。つまり、食品の水分含量が高くなっても、そのうちの自由水の割合があまり増えないのであれば、水分活性の増加は鈍い。またその逆も考えられる。

水分活性0.8以下の食品は

保存性が良いといわれる。なぜか？

一般に水分活性0.8以下の食品は保存性が良い。これは、この水分活性の値となる環境で食中毒細菌が生育しにくいためである。

微生物が生育できる

水分活性の下限値をかけ。

微生物が生育可能な水分活性の下限値はそれぞれ、

1.00~0.95:　大腸菌、シュードモナス

0.95~0.90:　サルモネラ菌、ボツリヌス菌、腸炎ビブリオ、乳酸菌

0.90~0.80:　酵母、カビ、黄色ブドウ球菌

0.80~0.70:　好塩性菌

0.70~0.60:　対乾性カビ、対浸透圧性酵母

食塩や砂糖を添加すると

食品の長期保存ができる。なぜ？

砂糖や食塩を添加すると水分活性が低くなる。そのため、長期保存が可能になる。例としてはジャムやマーマレード、はちみつ、塩鮭、塩辛などが挙げられる。

食品の脱湿曲線、吸湿曲線は

逆S字型の曲線となる。なぜ？

・脱湿曲線

まず食品表層の水分が少なくなるが、周囲に大量の自由水があるため、自由水の除去により水分活性は高いまま、水分含量が急速に低下する。次に自由水がある程度減少してくると、内部に水分が存在するため、水分含量は高いが急速に水分活性は低くなってくる。そして、水分活性がかなり低くなると、内部の水が減少し始め、水分含量が落ちる。

・吸湿曲線

内部に水がない状態で吸湿し始めると、表面に結合水、準結合水、さらには自由水が結合して、水分活性は急速に高まる。しかし内部にはまだ水分が存在しないので、水分含量は高くならない。さらに吸湿すると、内部に水が浸入する。内部の水は水分活性に影響しにくいので、水分活性が大きく動かない割には水分含量が上昇する。

等温脱湿吸湿曲線の

ヒステリシス（履歴現象）の説明

Hysteresis（履歴現象）とは、脱失と吸湿の曲線において水分含量・水分活性が異なる現象を言う。脱失時では表層の水分が少なくなるが、内部の水は残るので、水分含量が多い割に水分活性の変化が大きくなり、吸湿時では結合水が食品の表面に単分子上に吸着し、次いで水分活性に影響する準結合水と自由水の吸着が進むので、水分含量より水分活性の変化が大きくなる。

中間水分食品とは？特徴・例を挙げよ

水分活性0.65～0.85の食品を指す。微生物の生育を抑制するため、保存性に富む。魚の干物や塩辛、燻製、求肥、ようかんなど日本の伝統的保存食がこれに当てはまる。

最大氷結生成帯とは？

最大氷結生成帯とは、食品の凍結に際し、温度を下げるとある温度で水の生成が最大になる温度を指す。この温度では氷になるとき潜熱が発生するため、品温の変化が少ない。

最大氷結生成帯通過時間は出来るだけ短い方が食品の品質は保たれる。なぜか。

最大氷結生成帯を通過する時間が長くなるほど、氷結晶はより少なく、より大きなものになる。氷結晶が大きいものほど、解凍時にドリップ量が多くなり（細胞が破壊され）、品質が悪くなってしまう。そのため、通過時間が短いほど、大きな氷の生成が妨げられ、品質の保持につながる。

～炭水化物-単糖類～

炭水化物の定義は？

炭水化物とは、炭素・水素・酸素から成り立ち、複数個の水酸基とアルデヒドまたはケトンなどのカルボニル基を有する化合物、もしくはそれらが重合した化合物の総称。一般にCn(H₂O)nで表すことができるが、窒素・硫黄、リンを含有する化合物も一部含まれる。

三炭糖・四炭糖・五炭糖・六炭糖とは？

単糖は炭水化物の基本構成単位であり、複数の水酸基を持ったアルデヒド、ケトンをそれぞれ、アルデヒド、ケトンという。その構成炭素によって、それらをトリオース（三炭糖）、テトロース（四炭糖）、ペントース（五炭糖）、ヘキソース（六炭糖）という。

アルドースとは？

アルドースとは、複数個の水酸基を持ったアルデヒドを指す。

ケトースとは？

ケトースとはケトン性のカルボニル基を持った単糖類の総称である。

単糖類は還元糖とも呼ばれる。理由は？

水によく溶け甘みを呈し、還元性を有するから。アルドースだけでなく、ケトースにおいても一部アルデヒド型になることで還元性を示す。

D-グリセルアルデヒドとL-グリセルアルデヒドの違いを構造式から説明せよ

不斉炭素原子の右側に水酸基が来る：D型

不斉炭素原子の左側に水酸基が来る：L型

D型とL型では、旋光性が逆になる。

天然の単糖はD型・L型どちらが多いか？

一般的にD型が多い。

α-D-glucoseとβ-D-glucoseの違いは？

α-D-glucoseとβ-D-glucoseの違いは以下のとおりである。

1位のOH基がα位（-CH₂OHと逆側）

β位（-CH₂OHと同じ側）

Hemiacetalとは？

Hemiacetalとは、単糖のカルボニル基が、同じ分子内の水酸基と共有結合した環状構造のこと。

Anomerとは？

単糖のカルボニル基が同じ分子内の水酸基と共有結合した環状構造のhemizcetal,hemiketalを形成する。このとき、カルボニル基由来の炭素原子は不斉となるため、二種類の立体異性体が形成される。この2つをanomerという。

Anomer炭素原子とは？

ヘミアセタール構造を形成した時、不斉点となる炭素原子をアノマー炭素原子と呼ぶ。

Anomer水酸基とは？

アノマー炭素原子に結合した水酸基をアノマー水酸基と呼ぶ。アノマー水酸基の方向でαアノマー、βアノマーと表す。

FuranoseとPyranoseの違いは？

五員環を持った糖の総称で4つの炭素原子と1つの酸素原子を頂点に持ち、酸素の右側の炭素はアノマーになっている。六員環を構成する炭水化物の総称で、5つの炭素原子と1つの酸素原子を頂点に持つ。

不斉炭素原子とは？

不斉炭素原子とは、分子中にある１つの炭素原子が、異なる4つの原子及び置換基に共有結合しているときのその炭素原子を指す。

不斉炭素原子が複数ある単糖のD型とL型はどのようにして決定されるか。

不斉炭素原子が複数個存在する単糖では、カルボニル基から最も離れた不斉炭素原子の水酸基の方向で、D型とL型を定める。水酸基の方向がD-グリセルアルデヒドと同じ右側ならD型、逆の左側ならL型となる。

旋光性とは？変旋光とは？糖で説明せよ。

旋光性とは、偏光の旋光面を回転させる性質で、鏡像異性体間ではそれが逆になる。また、変旋光とは単糖のアノマーにおいて、旋光度が自発的に変化する現象で、水溶液中の単糖のαアノマー、βアノマーの比率の変動によってその旋光度が変化する。

光学異性体とは？

光学異性体とは、不斉炭素原子を持つ化合物で、一つの不斉炭素原子について、互いに重ね合わせることができない２つの化合物同士を指す。

六炭糖の例を挙げよ。

グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース

α-D-glucopyranoseを水に溶かすと旋光度が変化する。なぜか。

α-D-glucopyranoseは水溶液中ではβ-D-glucopyranose、α-D-glucofuranose、β-D-glucofuranoseの構造もとることができ、それらと混合された状態に変化するから。

1章

食品の一次機能とは？

栄養特性（栄養素、エネルギー価値）

生命を維持する機能で、人に限らず動物一般が本能的に求めるもの。

食品の二次機能とは？

嗜好（官能）特性（色、味、テクスチャー）

・「おいしい」「食べてみたい」という感覚に訴える機能。

・選択できる食べ物が多くある時に可能。行き過ぎた場合には生活習慣病に

食品の三次機能とは？

生体調節機能（疾病の予防・回復、老化の抑制、生体防御など）

生命活動を調節する機能で食品成分とその機能との関係が科学的に明らかにされることにより“認知”された。栄養食事摂取量を充足する人が多数を占める中で、その重要性が大きい。

特別用途食品とは何か

乳児、幼児、妊産婦、高齢者、病者用などの特別な用途で販売することを許可された食品。

Ex)妊産婦・授乳婦用粉乳、乳児用調製粉乳、嚥下困難者用食品、病者用食品、特定保健用食品

特定保健用食品とは何か？

特別用途食品の一種。健康の維持増進に役立ち、特定の保健の用途に資することを目的とする食品。保健用途について体調や体の生理機能の維持と改善に役立つ旨を表示することができる。

条件）健康の維持増進に寄与することを示す研究結果が得られていること。関与成分について保健の用途の根拠が医学的・栄養学的に明らかにされていること。etc…

特定保健用食品の制度一部改訂（2005年）

（条件つき特定保健用食品）

現行の特定保健用食品の許可に必要な科学的根拠のレベルには届かないが、限定的な科学的根拠であることを表示することを条件として許可される食品

（規格基準型特定保健用食品の創設）

科学的根拠が蓄積されている食品について、規格基準により許可する。

（疾病リスク低減表示の容認）

関与成分の摂取により、疾病リスクの低減が医学的・栄養学的に認められ、確認されているものが対象。

保健機能食品とは何か？

保健機能食品は特定保健用食品と栄養機能食品とに分けられる。この食品には「食生活は、主食、主菜、副菜を基本に、食事のバランスを」の表示が義務付けられている。

栄養機能食品とは何か？

栄養機能食品とは、栄養機能がすでに確立している成分を一定の基準で含んでいる食品。従来の栄養補助食品、サプリメントと呼ばれていたものを法制化。（ビタミン12種、ミネラル5種）