リンゴの褐変現象

リンゴの皮は、外部からの刺激や細菌の侵入を防ぐ頑丈な鎧（よろい）の役割を果たしています。包丁で皮をむいたり、歯でかじったりすると、それまで保たれていた細胞壁が壊れ、細胞内のさまざまな物質が外へと流れ出します。

普段は細胞内の別々の袋に隔離されていたポリフェノールと酸化酵素が一気に混ざり合います。そこに私たちが呼吸する空気中の酸素が結びつくことで、電光石火の化学反応が始まります。

この酸化反応が進むと、濃い褐色を帯びたメラニン色素が表面に作られます。褐変は食品が腐敗するプロセスではなく、傷口に細菌が広がるのを防ぐ植物の防御反応に関係していると考えられています。

お肉を強火で焼いたときに香ばしい茶色になるメイラード反応や、砂糖を加熱してカラメルを作るキャラメル化は、主に加熱調理によって顕著になる非酵素的反応です（メイラード反応は常温でもごくゆっくり進行します）。一方、切ったリンゴの褐変は、熱を一切加えない常温でも素早く起こる「酵素的褐変」に分類されます。

リンゴに含まれるポリフェノール酸化酵素（ポリフェノールオキシダーゼ）は、化学反応を一瞬で進める触媒のような働きをします。細胞が壊れて酸素に触れた瞬間、酵素が働いて無色のフェノール化合物をキノンへと変化させ、このキノン同士が結びつき重合することで褐色の色素（メラニン類）が作られます。

この褐変酵素は、リンゴだけに存在するわけではありません。バナナの皮に現れる黒い斑点（シュガースポット）や、皮をむいたジャガイモやナスが黒ずむ現象、さらには摘みたての茶葉を揉んで酸化させ、赤褐色の紅茶を作る工程（一般に発酵と呼ばれますが実際は酵素による酸化です）も、すべて同じ酵素反応を利用したものです。

リンゴが茶色に変色するためには、「酵素」「ポリフェノール」「酸素」という3つの要素が必ず揃わなければなりません。したがって、このうち1つでもブロックできれば、リンゴのきれいな色味を長く保つことができます。

もっとも手軽な方法は、薄い塩水や砂糖水にリンゴをさっと浸すことです。液体が表面を覆って酸素との直接の接触を物理的に防ぐだけでなく、塩に含まれる塩素イオンが酸化酵素の働きを抑える邪魔役をしっかりこなしてくれるからです。

レモン汁やお酢を軽くかける方法も非常に効果的です。レモンに含まれるビタミンCが茶色になる直前のキノンを再び無色の物質へと戻し（ビタミンCが消費し尽くされると再び褐変します）、酸性の環境が酵素の活性を低下させます。

切ったリンゴをラップで隙間なく包んだり、真空密閉容器に入れて保存したりするのも、酸素の侵入を根本から断つ科学的な生活の知恵です。