【ポスター/化学】石川県立七尾高校　ＳＳＣ

■部員数　134人 (1年生47人・2年生47人・3年生40人)

「コーラの酸で牛乳が凝固する」本当にそれだけか?

ここで、改めてコーラによって牛乳が凝固するタイミングを調べたところ、pH2.5付近とpH4.5付近の二箇所で凝固が起こっていることがわかりました。以上のことから、pH4.5付近の凝固は、炭酸とリン酸によって生じるものだと考えました。

炭酸とリン酸だけでなく、もう一つ凝固の原因物質があった

続いて、pH2.5付近での凝固を解明しました。複数の大学の先生に相談したところ、大阪大学の後藤祐児先生が、コーラにはポリリン酸塩が含まれ、テトラポリリン酸ナトリウムは牛乳を凝固させることを教えてくださいました。そこで、ポリリン酸塩で実験を行ってみることにしました。

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濃度を変えて実験を行ったところ、凝固の有無は上図のようになり、ポリリン酸塩はpH2.5付近で牛乳を凝固させることがわかりました。

また文献から、コーラには凝固に必要な濃度を上回る濃度でポリリン酸塩が含まれていることがわかりました。以上から、コーラと牛乳を混合したときにpH2.5付近で起きる凝固の原因はポリリン酸塩にあると考えられます。

不可逆性の凝固ではなく、もっと別のメカニズムが働いているのでは??

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以上のことから、牛乳の凝固はやはり酸変性によるものではなく、カゼインミセルの凝集によるものであることがわかりました。今回は牛乳の凝固について調べましたが、実は他にもミセルの凝集によって起こっている現象もあるのではないかと考えています。

■研究を始めた理由・経緯は?

インターネットで「コーラに牛乳を加えるとコーラが透明になる」という現象の動画を見て、単純に現象のおもしろさにひかれて研究を始めました。

■今回の研究にかかった時間はどのくらい?

1週間あたり平均5時間で、1年6か月です。

■今回の研究で苦労したことは?

大学の先生方に聞いてもすぐにはわからないような、コーラに含まれる様々な物質の中から結果に影響を及ぼしている物質を特定すること。目的に沿った実験系の考案や試薬の調整など実験に関すること。

■「ココは工夫した!」「ココを見てほしい」という点は?

コーラに牛乳を加えて牛乳が凝固したとき、コーラは酸性(pH2.2)なので、普通は牛乳が酸変性して凝固したと考えられがちです。しかし、異なった二箇所のpH(pH2.5付近、pH4.5付近)で牛乳タンパク質（カゼイン）が凝固し、さらにその仕組みがそれぞれ異なった原理によるコロイド粒子の凝集であることを明らかにすることができました。

また、このことから、身近な現象でも多くの人が誤解していることがあるので、深く考察してみる必要があるということを示すこともできました。

■今回の研究にあたって、参考にした本や先行研究

1)youtube「透明コーラを作ったら予想外のことが起きた」(参照2017-5-3)

2)日本コカ・コーラ　ホームページ　「コカ・コーラ」(参照2017-5-3)

3)「牛乳とタマゴの科学」 酒井仙吉 (講談社ブルーバックス)

4)特許検索　「高ガス圧炭酸飲料」(参照2017-5-3)

5)「食品の乳化-基礎と応用-」藤田哲(幸書房)

6)高等学校｢科学と人間生活｣におけるサポート資料「タンパク質の凝固」

 (参照2017-5-8)

■今回の研究は今後も続けていきますか?

現段階では続ける予定はありませんが、機会があればさらに発展させたいと考えています。

■ふだんの活動では何をしていますか?

春、秋の実験実習セミナーへの参加、小中学生向け実験セミナーの開催など。

■総文祭に参加して

じっくりと質疑応答ができるというポスター発表の利点を生かして、研究の内容を深く理解してもらうことができました。中には非常に鋭い質問もありましたが、自分たちの研究を見直す良いきっかけとなりました。また、特に、同じ高校生で研究に非常に興味を持ち、高く評価してくださった方がいて、研究の面白さが伝わったと実感することができ、自分たちにとって大きな喜びになりました。

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