ご飯を炊くと米がふくらむのはなぜ？
ご飯を炊くと米粒がふくらむのは、米が水を吸い、加熱によって中のでんぷんが水を取り込んで広がるからです。この変化によって、乾いた米の硬い粒が、ふっくらやわらかなご飯になります。
米を水に浸すだけでも少しふくらみますが、おいしいご飯になるには熱も必要です。水と熱がそろうことで、でんぷんの性質が変わります。
炊く前の米はなぜ小さくて硬い？
炊く前の白米には、でんぷんがぎゅっと詰まっています。でんぷんは米の主な成分で、炊飯前は粒の中に規則正しく並び、硬い状態を保っています。また、精米に含まれる水分は一般に約15％です。
一方、炊き上がったご飯の水分は約60～65％になります。もともと米の中にあった水分だけでなく、炊飯中に外から多くの水を吸い込むため、大きさも重さも増えるのです。この水分の変化は農林水産省の「米の調理特性」で説明されています。
水と熱で米がふくらむまでの三つの段階
1．浸水して、米粒の中まで水が入る
最初に米を水に浸すと、水は米粒の表面から内側へ少しずつ入っていきます。浸水中の米は水を吸って大きくなり、半透明だった米粒が白っぽく見えるようになります。
農林水産省によると、水温30℃以下のうるち米では、浸水による吸水量は米の重さの約20～25％が目安です。ここではまだ、炊き上がったご飯ほどやわらかくはなりません。
2．加熱すると、でんぷんが水を取り込んで広がる
米を温めていくと、約60℃付近からでんぷんに大きな変化が起こり始めます。でんぷんの整った並び方がゆるみ、水を取り込んでふくらみ、やわらかくなっていきます。
この変化を「糊化（こか）」または「アルファ化」と呼びます。農畜産業振興機構は、水とともにでんぷんを加熱すると、その構造が変わって糊のような状態になると説明しています。米粒そのものがふくらむだけでなく、中のでんぷんが変化することが、炊いたご飯のやわらかさにつながるのです。
3．沸騰・蒸し煮で中心まで火が通る
さらに加熱すると、米粒の中心まで水と熱が届き、でんぷんの糊化が進みます。お湯が沸いた後も高い温度を保つことで、表面だけでなく中までふっくらしたご飯に仕上がります。
途中で水や熱が足りないと、米粒の外側はやわらかくても、中心に硬い「芯」が残ることがあります。水を十分に吸わせてから加熱するのは、中心までむらなく変化させるためです。
米1合を炊くと、どのくらい増える？
農林水産省は、一般的な白米を炊くと、ご飯の重さは炊く前の米の約2.2～2.3倍になると紹介しています。
例えば、炊く前の米1合は約150gですが、普通に炊くとご飯は約340gになります。差の約190gは、主に炊飯中に米に取り込まれた水によるものです。炊いたことで米の粒数が増えたわけではありません。
ここでいう「2.2～2.3倍」は重さの目安です。米粒の長さや体積が同じ倍率になるという意味ではありません。水加減、米の種類、炊飯方法によっても重さは変わります。
水が少ないと硬く、多いとやわらかくなりすぎるのはなぜ？
米のでんぷんが十分に糊化するには、米粒の中心まで水が入ることが必要です。水が少なすぎたり、吸水が不十分だったりすると、中心までやわらかくならず、硬いご飯になることがあります。
反対に水が多すぎると、炊き上がりに余分な水分が残り、べたついた仕上がりになりやすくなります。米1合を量るときは、炊飯用の180mLカップを使い、炊飯器の内釜にある米の種類・炊飯コースに合った水位線を基準にしましょう。
鍋で炊く場合は、米を水に30分～1時間程度浸けてから加熱する方法が、農林水産省で紹介されています。最近の電気炊飯器は、炊飯の途中で吸水させる機能を備えたものも多いため、機種の説明書に従ってください。
炊き上がりに「蒸らす」と、なぜふっくらする？
火を止めた直後は、米粒の周りやご飯の上と下で、水分の分布に差があることがあります。ふたをしたまま蒸らすと、余熱で米の中心まで火が通り、水分も全体になじみやすくなります。
鍋で炊くなら、火を止めてから10分ほど蒸らすのが一つの目安です。多くの電気炊飯器は蒸らしまで自動で行うため、炊き上がりの表示が出たら、しゃもじで底から切るようにほぐします。象印マホービンも、炊き上がったらすぐにほぐして余分な水分を逃がすことを勧めています。
炊いたご飯が冷めると硬くなるのはなぜ？
炊飯でやわらかくなったでんぷんは、時間がたって冷えると、分子が再び整った並び方に近づき、食感が硬くなっていきます。これを「でんぷんの老化」といいます。
米がふくらんでやわらかくなるのは水を吸ってでんぷんが糊化するためで、冷めると硬くなるのは、そのでんぷんの状態が再び変化するためです。ご飯の食感には、炊いている間だけでなく、炊いた後の温度も関わっています。