塩と砂糖はどのようにして微生物による腐敗を防ぐか？
How Do Salt and Sugar Prevent Microbial Spoilage?
Scientific American, February 21, 2006
メリーランド大学栄養食品科学部部長のミッキー・パリッシュが説明する。
塩(通常は塩化ナトリウム)または砂糖(通常はショ糖)を使用した微生物による腐敗から食品の保護には古くからの方法があり、塩漬け、塩保存法、コーニング、または砂糖保存法と呼ばれることが良くある。(熟成に使われる岩塩はしばしばコーンズと呼ばれ、したがって、「コーンビーフ」と呼ばれている。) キュア-リングは固形の塩および砂糖、または塩水または砂糖水を使用できる。例えば、潜水はキュア-リングまたは酸洗いの保存工程で使用される塩溶液の用語である。塩または砂糖で保存された食品の例には、前述のコーンビーフ、ベーコン、塩豚、砂糖漬けハム、フルーツジャム、ジャム、ゼリーなどがある。
多くの説明と喫煙などの追加の保存技術やスパイスなどの成分を含む可能性のあるキュア-リングの手順がある。しかし、全てのキュア-リング工程は基本的に主要な保存剤としての塩および／または砂糖の使用に依存している。ちなみに、これらの工程は食品の腐敗を防ぐだけでなく、適切に適用された場合、サルモネラ菌やボツリヌス菌などの食品媒介性病原体の増殖を抑制または防止するのにさらに重要に役立つ。
塩と砂糖が微生物の増殖を阻害するいくつかの方法がある。最も注目すべきは単純な浸透または脱水である。塩または砂糖は固体または水溶液であるかどうかにかかわらず、接触している食品の塩または砂糖の含有量と平衡に到達しようとする。これは利用可能な水を食品の内部から外部に引き出し、塩または砂糖分子を食品の内部に挿入する効果がある。その結果、微生物の生存と成長に必要な食品中の非結合の自由水分子の尺度である、いわゆる製品の水分活性(aw)が減少する。ほとんどの生鮮食品のawは0.99であるが、ほとんどの細菌の増殖を阻害する単純明快に必要なawは約0.91である。一方、酵母菌やカビは通常、成長を防ぐためにさらに低いawを必要とする。
塩と砂糖の他の抗菌メカニズムには、微生物の酵素活性への干渉とそのDNAの分子構造の弱体化が含まれる。砂糖はまた、特定の他の生物の成長からの抗菌化合物の蓄積を加速するのに役立つことによって、間接的な形態の保存を提供する可能性がある。例として、発酵酵母によるワインでの糖のエタノールへの変換や、乳酸菌によるザワークラウトでの糖からの有機酸への変換がある。
微生物は塩または砂糖によって誘発されるawの減少に抵抗する能力が大きく異なる。ほとんどの病気の原因となる細菌は0.94aw(約10％の塩化ナトリウム濃度)未満では成長しないが、食品を台無しにするほどのカビは高濃度の塩または砂糖溶液に対応する0.80という低いawで成長する。さらに他の微生物は、さらに浸透圧が高く、awが低い条件下で非常によく増殖する。例えば、好塩菌は「塩を好む」細菌のクラス全体であり、実際に成長するにはかなりの濃度の塩を必要とし、を台無しにする可能性がある。これらにはHalobacillus属とHalococcus属のメンバーが含まれる。濃縮果汁などの濃縮糖溶液である食品はZygosaccharomyces種などの糖を好む酵母菌によって損なわれる可能性がある。それにもかかわらず、微生物の増殖を防ぐための塩と砂糖漬けの使用は食品保存のために今日も重要なままである古代の技術である。
