なぜ生卵は、ゆでると固まるの？
― たんぱく質が「ほどけて」からむしくみ

生卵は、殻を割るととろりと流れる、透きとおった液体です。ところが、お湯で数分加熱するだけで、二度と生卵には戻らない、白く固まった卵になります。何かを混ぜたわけでも、化学薬品を加えたわけでもありません。ただ熱を加えただけで、これほど劇的な変化が起こるのはなぜでしょうか。

「ほどけて、からみ合う」というたんぱく質の変化を、順番に見ていきます。

卵の中身は、「折りたたまれたたんぱく質」の水溶液です

卵白は、90%近くが水で、残りの大部分はたんぱく質です。卵黄にも、脂質とともに、多くのたんぱく質が含まれています。

たんぱく質は、アミノ酸という小さな部品が、長い鎖のようにつながってできた分子です。この鎖は、ただ真っすぐ伸びているのではなく、決まった立体の形に、複雑に折りたたまれています。生卵が透明で液体のままなのは、それぞれのたんぱく質が、この折りたたまれた形を保ったまま、水の中でばらばらに散らばっている状態だからです。

熱で、たんぱく質は「ほどけ」ます

たんぱく質の折りたたまれた形は、比較的弱い力（水素結合など）によって、かろうじて保たれています。熱を加えると、分子の振動が激しくなり、この弱い力が振り切られて、折りたたみがほどけていきます。これを変性と呼びます。

ほどけたたんぱく質どうしが、からみ合って固まります

折りたたみがほどけると、それまで内側に隠れていた部分が、外側に露出します。露出した部分どうしは、たがいに結びつきやすくなり、ほどけたたんぱく質どうしが、次々とからみ合っていきます。これを凝固と呼びます。

からみ合ったたんぱく質は、細かい網目のような構造を作ります。この網目の中に、もともとあった水分子が閉じこめられることで、ぷるんとした、固形に近い質感が生まれます。ゆで卵の白身の、あの独特の食感の正体です。

一度固まると、元には戻りません

たんぱく質のからみ合いは、非常に多くの分子どうしが、複雑に結びつき直した状態です。冷やしても、元の「1つ1つがきれいに折りたたまれた状態」に、自然に戻ることはありません。これは、いったんくしゃくしゃに丸めた紙を、元通り平らに戻せないことと、感覚としては近いかもしれません。変性・凝固は、基本的に後戻りのできない変化です。

「温泉卵」は、この温度差を利用しています

卵白と卵黄では、含まれるたんぱく質の種類が違うため、変性・凝固が始まる温度も違います。卵黄のたんぱく質は、比較的低い温度から固まり始めるのに対し、卵白の主なたんぱく質は、卵黄よりも高い温度にならないと、しっかりとは固まりません。

この温度の違いを利用したのが温泉卵です。卵黄が固まり、卵白はまだやわらかいという、ふつうの半熟卵とは逆の質感が生まれるのは、この2種類のたんぱく質の「固まり始める温度の差」を、絶妙に利用しているからです。実際にどれくらいの温度差になるのか、次の折りたたみで数字を使って確かめます。

自分で確かめられること

まとめ

生卵が加熱で固まるのは、卵の中のたんぱく質が、決まった立体の形からほどけ（変性）、ほどけたもの同士がからみ合って網目を作る（凝固）ためです。この変化は基本的に後戻りができません。卵白と卵黄で、たんぱく質が固まり始める温度が違うことを利用すると、温泉卵のような、ふつうのゆで卵とは違う質感を作り出すこともできます。

卵が固まるのに、魔法は必要ありません。
熱という、ただのエネルギーが、たんぱく質の姿を作り変えています。

※本記事は一般向けの科学解説です。卵の安全な取り扱い・加熱の目安については、厚生労働省など公的機関の情報をご確認ください。