暑い季節にピッタリ!コーラとサイダーでクールに科学してみる



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暑い季節になると、恋しくなるのが炭酸飲料ですね。

そこで、今回はコーラとサイダーを題材に、ちょっとした科学的トリビアを紹介致しましょう。




■コーラに牛乳を入れると透明になる?

最近、YouTube等でコーラを使ったある実験の動画を良く見かけるようになりました。それは、『コーラに牛乳を入れると透明になる』というもの。

果たして、本当にそんなことが起こるのでしょうか?

実際に試してみた動画をご覧ください。




結果は見ての通り。

コーラに牛乳を注ぐと最初は白濁しますが、そのまま放置して時間が経過すると・・・コーラの底の方に沈殿物が生じ、上はほとんど透明になっています。

なんとも不思議なこの現象。しかし、一体どうしてこのような事が起こるのでしょうか?

これは、牛乳に含まれるタンパク質に理由があります。牛乳のタンパク質成分は、80%がカゼイン、残り20%がホエー(乳清)に分けられます。

このうちカゼインは非水溶性の性質を持っており、牛乳の中では微粒子の状態で漂っているのです。

この状態の牛乳に酸性の液体を加えると、カゼインの粒子同士が結合する反応を起こします。この性質を利用し牛乳にレモン汁や酢を加えて作るのがカッテージチーズです。

コーラ自体は弱酸性ですので、注がれた牛乳に含まれたカゼインが反応し、酸性の成分と結合して凝固、沈殿物となるわけです。




■栓を開けるとたちまち凍るサイダー

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2014年6月、アサヒ飲料が全国のセブンイレブン1000店舗限定で、フタを開けると途端に凍り始めるサイダー『三ツ矢フリージングサイダー』を発売し、話題になりました。

ペットボトルの中では液体状のサイダーが、フタを開けるとみるみる凍っていき、条件が良ければシャーベット上に変化する、このクール過ぎるサイダー。

一体どうしてこんな事が起こるのでしょうか?

これは液体の『過冷却』と呼ばれる状態を利用したものです。

物質には一般的に気体→液体→固体の3つの状態(相)があり、この相は温度と圧力によって決定します。(固体が液体になる融点、液体が気体になる沸点)

しかし、この相の境界は厳密に決まった点で必ず変化するというわけではなく、しばしば反する事例が生じることが知られています。

液体が低温状態で凝固し固体になるためには微弱な物理的刺激が必要ですが、静かな状態で長時間をかけて冷却された場合、本来相転移を起こす状態(温度)を越しても、なお液体状態を保つことがあるのです。

この状態を『過冷却』と呼びます。

『過冷却』状態にある液体に物理的な刺激を与えると、その場で凍結します。以下の動画は過冷却状態の水の凍結実験の映像です。




『三ツ矢フリージングサイダー』は、特別な専用冷凍庫で36時間かけてマイナス5度まで冷却、開栓すると発生する炭酸の泡の刺激で凍結を始める仕組みです。

なお、家庭用の冷凍庫では冷却が早過ぎるため、『フリージングサイダー』を持ち帰って冷凍庫で冷やしても過冷却の状態にはならない、ということです。ちょっと残念ですね。




■おわりに

普段何気なく飲んでいるジュースにも、いろいろ科学的なネタがあるんですね。
 

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