溶けたアイスは、なぜあんなに甘ったるいの？
― 砂糖は増えていません。舌が目を覚まし、空気が抜けただけです
カップの底に残った、溶けたアイスクリーム。ひと口すすると、凍っていたときとは別物のように甘く感じます。砂糖はひと粒も増えていません。変わったのは、甘さを受け取る舌の側と、スプーンにのる中身の側です。
暑い日に買ったバニラアイス。最初のひと口は、ひんやりとして、ちょうどいい甘さです。
おしゃべりをしているうちに、カップの中身はとろとろに溶けてしまいました。もったいないので飲み干すと、のどに残るほど甘い。
同じアイスなのに、なぜ溶けると甘くなるのでしょう。じつは、アイスの作り手はこのことを最初から知っていて、わざと砂糖を多めに入れています。
理由は2つだけ
甘さを神経に伝える部品は、温度が下がると働きが弱まります。凍ったアイスは舌を冷やすので、同じ砂糖でも甘さが小さく伝わります。
アイスの体積の何割かは、混ぜこまれた空気の泡です。溶けると泡が抜けて中身が詰まり、同じスプーンにのる砂糖が多くなります。
1つ目は「感じる側」の話、2つ目は「口に入る量」の話です。どちらも、溶けると甘くなる向きに働きます。順に見ていきましょう。
舌は、冷たいものの甘さを小さく見積もる
舌の表面には、味を受け取る細胞の集まりがあります。甘い物質がつくと、細胞の中で合図が次々に受け渡されます。最後に、細胞の表面にある小さな「扉」が開き、電気の信号が神経へ流れます。
2005年、ベルギーの研究チームが、この扉の性質を調べました。すると扉は温度にとても敏感で、およそ15℃から35℃のあいだでは、温かいほど大きく開くことが分かりました。同じ研究では、人が感じる甘さも温度とともに強まることが確かめられています。
アイスを口に入れると、舌の表面はぐっと冷やされます。扉の開きが小さくなるので、同じ砂糖でも、脳に届く「甘い」という合図は弱くなります。溶けてぬるくなったアイスでは、扉が本来の開き方に戻ります。凍っていたときに隠れていた甘さが、そのまま届くのです。
この扉は、苦味やうま味の合図にも使われているとされます。冷めた料理の味がぼやけたり、ぬるいビールが苦く感じたりするのも、同じしくみが関わっていると考えられています。
アイスの何割かは、空気でできている
アイスクリームは、材料の液を冷やしながら、かき混ぜて作ります。このとき空気が細かい泡になって混ざり、体積がふくらみます。ふくらんだ割合を、作り手は「オーバーラン」と呼びます。
体積が1.5倍にふくらんだアイスなら、スプーンの3分の1は空気です。溶けると泡は抜けてしまい、元には戻りません。すると、同じスプーンにのる液の量は1.5倍になり、砂糖も1.5倍になります。
図1を見てください。左の柱が凍ったアイスのひとさじ、右の柱が溶けたアイスのひとさじです。つまみで空気の割合を変えると、ひとさじの砂糖がどう変わるかが分かります。
ふくらみの割合は、商品によって大きく違います。濃厚さを売りにするアイスは空気が少なく、軽い口あたりのアイスは空気が多い傾向があるとされます。空気の多いアイスほど、溶けたときの甘さの差も大きくなります。
アイスの材料の液を、凍らせる前に味見すると、かなり甘く感じるはずです。作り手は、冷やすと甘さが弱まることを見こして、砂糖を多めに入れているとされます。冷えた状態でちょうどよい甘さは、ぬるくなると強すぎる甘さになります。シャーベットやかき氷のシロップも同じです。
2000年の研究では、何もつけていない舌の先を温めると、甘さを感じる人がいると報告されました。味のもとが何もないのに、温度だけで味がするのです。「温度の味」と呼ばれ、感じる人と感じない人がいるとされます。
まとめ
溶けたアイスが甘ったるいのは、砂糖が増えたからではありません。冷えて鈍っていた舌の甘さセンサーが元の働きに戻り、さらに泡が抜けて、ひとさじにのる砂糖そのものが1.5倍ほどに増えるからです。冷たい食べ物の「ちょうどいい甘さ」は、冷たさとふくらみの上に成り立っています。
アイスの甘さは、冷たさと空気で「割り引かれて」います。
溶けると、その割引がまとめて消えるのです。
味の感じ方の大半が鼻でつくられる話は「かぜをひくと、なぜ食べ物の味がしなくなるの？」に、温度を感じる舌や皮ふの扉の話は「ミントは、なぜ冷たくないのにスーッとするの？」にくわしく書きました。
- カップのバニラアイスを、小皿に3さじぶん取り分けます。1さじ目は、凍ったまま食べて甘さを覚えます。
- 2さじ目と3さじ目は、室温で完全に溶かします。2さじ目は、そのままぬるい状態で味見します。
- 3さじ目は、溶けたあと冷蔵庫で30分ほど冷やしてから味見します。凍らせてはいけません。
3さじ目は「空気は抜けたが冷たい」状態です。1さじ目より甘く、2さじ目より甘くなければ、2つの理由がどちらも効いていると分かります。味見は水で口をすすいでから、1さじずつ行ってください。
もっと知りたい人へ ― 用語・数式・教科書とのつながり中学理科から大学の専門科目まで、どのレベルの話かを明示しています
- 中学中学校の理科で習う範囲
- 高校高校の「生物」「化学」で習う範囲
- 高校＋高校の発展、または教科書のコラム扱いの内容
- 大学高校では習わない、大学の専門科目（感覚生理学・食品工学）の内容
- 研究大学でも「定説」として教わらない、いま研究者が調べている最中の話
中学用語：この現象には名前があります
- 味細胞：舌の味蕾（みらい）の中にあり、味の物質を受け取って神経に合図を送る細胞。
- オーバーラン：アイスクリームが空気を含んでふくらんだ割合。材料の液の体積に対して、何％ふくらんだかで表します。
- 密度：1 mLあたりの重さ。泡を含むアイスは、溶けた液より密度が小さくなります。
中学高校式で確かめる：ひとさじの砂糖は、溶けると何倍になる？
大さじ1杯（15 mL）にのる砂糖の重さを、凍ったアイスと溶けたアイスで比べます。数値は計算のための目安です。
| 記号で書くと | m ＝ V × ρ ÷ ( 1 ＋ r ) × w |
| 言葉で書くと | ひとさじの砂糖 ＝ さじの体積 × 液の密度 ÷ ( 1 ＋ ふくらんだ割合 ) × 砂糖の割合 |
| どこから来る式か | 重さ ＝ 体積 × 密度、の関係です。泡で体積が ( 1 ＋ r ) 倍にふくらむと、同じ重さの液が広がるので、密度は ( 1 ＋ r ) で割った値になります。溶けると r ＝ 0 に戻ります。 |
| m | ひとさじの砂糖の重さ（g） |
| V | さじの体積（mL） |
| ρ | 材料の液の密度（g/mL） |
| r | オーバーラン（0.5 なら 50％） |
| w | 砂糖の重さの割合 |
| 大さじ1杯の体積 V | 15 mL |
| 材料の液の密度 ρ | およそ 1.1 g/mL とされます |
| オーバーラン r | 50％（体積が 1.5 倍）と仮定 |
| 砂糖の割合 w | およそ 15％ 前後とされます |
| 溶けたアイス ひとさじの重さ | 15 × 1.1 ＝ 16.5 g |
| 凍ったアイス ひとさじの重さ | 16.5 ÷ 1.5 ＝ 11 g |
| 凍ったアイスの砂糖 m | 11 × 0.15 ＝ 1.65 g |
| 溶けたアイスの砂糖 m | 16.5 × 0.15 ≒ 2.48 g |
| 溶けると何倍か | 2.475 ÷ 1.65 ＝ 1.5 倍 |
口に入る砂糖だけで約1.5倍です。そこに「舌が冷えて甘さを小さく伝える」効果が重なります。凍ったときの甘さを基準にすると、溶けたアイスは砂糖を1.5倍に増やしたうえで、さらに甘さの割引をなくしたものだと言えます。
高校高校＋味の信号は、どうやって温度の影響を受けるのか
高校甘味・苦味・うま味の受容体は、細胞膜を7回つらぬくタンパク質（Gタンパク質共役型受容体）です。甘い物質が結合すると、細胞内でセカンドメッセンジャーを介した連鎖反応が起き、最後にイオンの通り道が開いて膜電位が変化します。高校生物で習う「受容体と情報伝達」の具体例です。
高校＋このイオンの通り道の一つが、陽イオンを通すチャネル「TRPM5」です。タラベラらの2005年の研究では、TRPM5の電流が温度上昇で急に大きくなり、甘味の神経応答や人の感じる甘さも温度とともに強まると報告されました。化学反応の速さが温度で変わるように、タンパク質の開きやすさも温度で変わるのです。塩味や酸味は別の経路で伝わるため、温度の影響は小さいとされます。
大学TRPチャネルと、アイスの泡の構造
TRPM5は「TRPチャネル」と呼ばれる仲間の一つです。温度で開くTRPV1（熱さ）やTRPM8（冷たさ）と同じ一族で、温度依存性の強さは温度係数（Q10）で表されます。感覚生理学では、味覚と温度感覚が分子レベルで重なり合う例として扱われます。食品工学の側では、アイスクリームは空気の泡・氷の結晶・脂肪の粒・凍らずに残った濃い糖液が入り組んだ「泡とエマルションの複合体」として研究されます。オーバーランの値は、口どけや冷たさの感じ方、溶けるまでの速さにも影響するとされます。
📖 式の導出や、さらに先の内容：TRPチャネル（ウィキペディア） ／ Talavera ほか（2005）TRPM5と甘味の温度依存性
研究まだはっきりとはわかっていないこと
- 2つの理由の割合。 溶けたアイスの甘さの増え方のうち、舌の温度と砂糖の量がそれぞれどれだけ効いているかは、商品や食べ方で変わり、一つの数字にはまとまっていません。
- 「温度の味」の個人差。 舌を温めるだけで甘く感じる人と感じない人がいる理由は、まだよく分かっていません。
- 脂肪と冷たさの役割。 乳脂肪が舌を覆うことや、冷たさそのものが甘さの感じ方をどう変えるかは、研究が続いています。
つまりこの記事の内容も、「いまわかっている範囲での説明」です。味の感じ方には個人差があることも、覚えておいてください。
教科書とのつながり（レベル別）
| レベル | 科目・単元 | この記事のどこ |
|---|---|---|
| 中学 | 理科1年「密度」、2年「刺激と反応」 | 泡で密度が下がること、舌が刺激を受け取ること |
| 高校 | 生物「受容体と情報伝達」 | 甘味の受容体と細胞内の連鎖反応 |
| 高校＋ | 化学「反応速度と温度」の発展 | TRPM5の開きやすさが温度で変わること |
| 大学 | 感覚生理学・食品工学 | TRPチャネル、温度係数、アイスクリームの泡の構造 |
| 研究 | 味覚研究 | 温度の味の個人差、2つの理由の割合 |
| ― | 生活とのつながり | 冷たいお菓子・冷めた料理の味つけ |
- Talavera K. ほか "Heat activation of TRPM5 underlies thermal sensitivity of sweet taste." Nature 438, 1022–1025 (2005)
- Cruz A., Green B. G. "Thermal stimulation of taste." Nature 403, 889–892 (2000)
- ウィキペディア「TRPチャネル」
- Goff H. D., Hartel R. W. "Ice Cream" 7th ed., Springer (2013)
※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。砂糖の割合や空気の割合は商品によって異なります。