りんごの酸化科学実験

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なぜりんごは茶色になるのだろう…？好奇心旺盛なお子さんなら、一度はそう尋ねたことがあるのではないでしょうか？そしておそらく彼はまた、次の質問に挑戦しました – リンゴが茶色になるのを防ぐにはどうすればよいのでしょうか？

このリンゴ酸化実験では、リンゴが茶色になる化学反応を探ります。

実験を始める前に、お子さんに科学的方法を説明します。

観察する。

質問：りんごを切って外に出しておくと、茶色に変色します。何があればリンゴが茶色くならないか

仮説。リンゴの薄切りを液体につけると、茶色くなるのが遅くなります。お子さんにどの液体が一番効果的かを予想させ、無料のリンゴ酸化実験ワークシートに記録してください。

リンゴ酸化実験のセットアップ方法

材料：

リンゴスライス
いろいろな液体です。以下は私たちが使ったものですが、家にあるものを自由に使ってください。
- 薄めたレモン汁
- 塩水
- 重曹水
- 酢
- 牛乳

小容器

ラベル付け用の紙とペン
りんごの酸化実験フリーワークシート

指示書。

1. 紙を小さく切り抜き、実験する液体の名前を書きます。そのうちの1つは、制御変数として「空気」にしましょう。対照変数があると、さまざまな液体に浸された他のリンゴと比較できるようになります。

2. 他の液体を別の容器に注ぎます。

3.ラベルを対応する容器の横に貼る。この作業を待っていると、後で何の液体か忘れてしまうので、注意が必要です。

4. リンゴのスライスをそれぞれの容器に入れ、液体に浸るようにします。

5. 数分待って、りんごのスライスを取り出します。

6. りんごのスライスを皿に置き、その横に対応するラベルを貼ります。

7. 1時間待ち、りんごの状態をチェックします。酸化の進み具合を話し合います。

8. さらに2時間ほど待って、リンゴの状態を確認します。新たな発見があれば、話し合います。りんごのスライスを合計5時間放置します。リンゴがどの程度茶色くなっているかを確認し、自由記入用紙に観察結果を記録します。お子さまは、ワークシートの空欄に酸化したリンゴのスライスを描きます。どのりんごが一番早く茶色になりましたか。一番遅いのは？早く茶色になったが、5時間後にも同じ色のままだったものはありますか？

また、りんごのスライスを軽くつぶして、食感の違いを感じることができます。塩水につけたリンゴのスライスは、スポンジのような感触でした。レモン汁はリンゴをムシャムシャにしました。そして最後に、牛乳に浸したリンゴのスライスは岩のように硬くなりました。面白いですね！

リンゴのスライスが褐変するのを防ぐという点では、塩水が勝者です！

リンゴのスライスが褐変するのを防ぐという点では、塩水が勝者です。レモン汁は僅差で2位でした。興味深いことに、酢は褐変を遅らせるのではなく、加速させてしまったようです。

この結果を理解するために、酸化の背後にある科学を探ってみましょう。

なぜリンゴが褐色になるかの科学

リンゴにはポリフェノール酸化酵素（PPO）という酵素が含まれています。リンゴを切ると、PPOが空気中の酸素と反応し、酵素的な褐変が起こります。 PPOと酸素の化学反応によりメラニンが生成され、これがリンゴの果肉を褐色にするのです。

果実の中のPPOと酸素が反応しないようにすれば、酸化を遅らせることができます。レモン汁がうまくいったので、最初は酸性の液体、つまりpH値の低い液体がリンゴの褐変を防いでくれるのではないかと考えました。しかし、酢もpH値が低いため、褐変を早めてしまったようです。

レモン汁にはアスコルビン酸またはビタミンCが含まれています。アスコルビン酸は、酸素がりんごの酵素と反応する前に酸素と反応します。したがって、アスコルビン酸は、酸がすべて使い切られるまで、リンゴが褐変するのを防ぐことができます。

なぜ酢が褐変を早めたと思われるかは、結論が出ません。酢は本来、酢酸と水です。もしかしたら、酢を水で薄める必要があるのでしょうか。純白の酢は強すぎて、リンゴの果肉を劣化させるようになったのでしょうか？

重曹と牛乳については、塩基なので、pHスペクトルの反対側にあります。興味深いのは、牛乳がリンゴの酸化をかなり防いでくれたことです。将来的には、牛乳の脂肪分が、酸素とリンゴの酵素の反応を阻害するのに重要かどうかを確かめる実験を計画することができます。

ただし、重曹はリンゴを早く茶色くしました。アルカリ性の（pH値の高い）液体には、より多くの酸素が含まれている。したがって、重曹液でリンゴを覆うと、実際にはリンゴの表面に多くの酸素がもたらされ、褐変が加速されました。

塩水は、細胞の内側よりも塩分の多い環境でリンゴの細胞を囲んだため、リンゴスライスの酸化を防止することができたのです。その結果、細胞の内外の塩分と水分の濃度を同じにしようと、浸透圧によって水が細胞の外に移動する。リンゴのスライス表面に付着した水分と塩分は、果実の表面に到達する酸素を妨げるため、酸化が遅くなります。

リンゴ酸化実験ワークシート

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りんごの酸化実験に関する最後の言葉

りんごの褐変を防ぐ方法はたくさんあるようです。塩水が一番良さそうですが、塩辛い味が嫌なら、その後、リンゴについた塩を洗い流す必要があります。その他、レモン汁も効果的ですが、塩よりもレモン汁を使う方が高価です。

このように、この後にもいろいろな実験ができます。例えば、空気に触れると茶色くなる果物は他にあるでしょうか。

この実験で、お子さんは科学的方法の基本や、なぜリンゴが茶色くなるのかを学んでくれたでしょうか。これで、余ったリンゴをどうすればいいのかがわかりましたね。

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