コース４ – 見て，さわって工学技術 – 　青い人工いくらを作ってみよう！ ただいま準備中です

新潟大学工学部化学システム工学科 助教 田口佳成 　　コース４ – 見て，さわって工学技術 – 　　　　　　　　　　 を作ってみよう！ 青い人工いくら C O OH HO O－ 新潟大学工学部化学システム工学科 助教 田口佳成 　化学という言葉を知っていますか？ 化学は「ものが化ける＝物質の変化の学問」です。 物質●を物質▲に変える 物質●と物質▲を物質■に変える 物質●を物質▲と物質■に変える 　今日は「人工いくら作り」を通してこのような「物質の変化」について皆さんと一緒に学んでいきたいと思います。

天然いくらと人工いくら 　天然のいくらをじっくり観たことがありますか？いくらの中はどのようになっているのでしょうか？実はいくらの中は下の図のようになっていて、三重の構造をしています．膜が一番外側を覆って鮭が”ふ化”するまで中身を守っている天然の「カプセル」なのです。 ﾀﾝﾊﾟｸ質 人工いくらも天然のいくらと同じ構造でカプセルの構造をしています。 天然 ＝ 人工 図 人工いくら 図 天然いくら いくら: 鮭の卵を塩漬けした加工食品

問題 ①お湯に漬ける ②重さを量る ③ 育ててみる 問題 人工いくらと天然いくら，見た目はそっくりです． 　人工いくらと天然いくら，見た目はそっくりです． さて，何とか見分けたいけど，どうしたらいい？ 問題 天然？ 　人工？ ①お湯に漬ける ②重さを量る ③　　育ててみる とりあえず

１ ０ ２ ３ ５ ４ 問題 答えは･･･ ①お湯に漬ける ②重さを量る ③ 育ててみる ①お湯に漬ける ②重さを量る ③ 育ててみる 問題 　人工いくらと天然いくら，見た目はそっくりです． さて，何とか見分けたいけど，どうしたらいい？ 問題 天然？ 　人工？ １ ０ ２ ３ ５ ４ 答えは･･･ ①お湯に漬ける ②重さを量る ③　　育ててみる ①お湯に漬ける ②重さを量る ③　　育ててみる とりあえず とりあえず

たんぱく質の変性 たんぱく質は皆さんの体の多くを作っています．種類によって たんぱく質の変性 　たんぱく質は皆さんの体の多くを作っています．種類によって いろいろな形になっています． ﾀﾝﾊﾟｸ質 形がくずれたり， からみあったりする． 天然イクラ 加熱 色が変化したり，もともとあった働きがなくなったりします． ｱﾙｷﾞﾝ酸の ｶﾙｼｳﾑ塩(多糖類) 人工イクラ ｶﾗｷﾞｰﾅﾝ、ｾﾞﾗﾁﾝ、 ﾍﾟｸﾁﾝ等の混合物 ｻﾗﾀﾞ油 ﾀﾝﾊﾟｸ質の変性の例 ゆで卵，火傷，ステーキなど　 多糖類の例 ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ，ｺﾝﾆｬｸ，寒天 ﾀﾝﾊﾟｸ質が少ないため， 変化しない．

ｱﾙｷﾞﾝ酸のｹﾞﾙ化 お互いに手をつなぎます 人工いくらの作り方 　ｱﾙｷﾞﾝ酸は昆布などに含まれていて、ワカメだと水を除いた半分以上がｱﾙｷﾞﾝ酸（ﾏｸﾞﾈｼｳﾑやｶﾙｼｳﾑとくっついている） です。ｱﾙｷﾞﾝ酸は下の図のようにひも状で手がたくさんあります。またｶﾙｼｳﾑは手が二つあります。 カルシウム カルシウム アルギン酸 お互いに手をつなぎます このｱﾙｷﾞﾝ酸とｶﾙｼｳﾑは非常に仲良しで一緒にいるとすぐにお互い手と手をつなぎます。

問題 ①液が黒くなる ②何も起こらない ③液が固まる 問題 　ｱﾙｷﾞﾝ酸が溶けている水溶液をｶﾙｼｳﾑが溶けている水溶液に垂らすとｱﾙｷﾞﾝ酸の液はどうなるでしょうか？ 問題 アルギン酸 ①液が黒くなる ②何も起こらない ③液が固まる カルシウム

１ ２ ０ ３ ４ ５ 問題 答えは･･･ ①液が黒くなる ②何も起こらない ③液が固まる ①液が黒くなる ②何も起こらない ③液が固まる 　ｱﾙｷﾞﾝ酸が溶けている水溶液をｶﾙｼｳﾑが溶けている水溶液に垂らすとｱﾙｷﾞﾝ酸の液はどうなるでしょうか？ 問題 １ ２ ０ ３ ４ ５ アルギン酸 答えは･･･ ①液が黒くなる ②何も起こらない ③液が固まる ①液が黒くなる ②何も起こらない ③液が固まる カルシウム

ｱﾙｷﾞﾝ酸のｹﾞﾙ化 ｱﾙｷﾞﾝ酸が 固まります ｱﾙｷﾞﾝ酸が溶けている水溶液をｶﾙｼｳﾑが溶けている水溶液に入れると固まります。 　ｱﾙｷﾞﾝ酸が溶けている水溶液をｶﾙｼｳﾑが溶けている水溶液に入れると固まります。 ｶﾙｼｳﾑの溶けている 水溶液に垂らすと ｱﾙｷﾞﾝ酸が 固まります

何で固まるの？ 何で固まるの？ ｱﾙｷﾞﾝ酸のｹﾞﾙ化 ｱﾙｷﾞﾝ酸のｹﾞﾙ化 ｱﾙｷﾞﾝ酸を入れると どんどんたくさんつながっていって 固まったのです。 もともとバラバラだったｱﾙｷﾞﾝ酸がｶﾙｼｳﾑによってつながります。

丸く固めるには？ 落ちた瞬間に周りの ｱﾙｷﾞﾝ酸とｶﾙｼｳﾑが 手をつなぎます。 一滴ずつポタッポタッと垂らします 落ちた瞬間に周りの ｱﾙｷﾞﾝ酸とｶﾙｼｳﾑが 手をつなぎます。 アルギン酸 周りのｱﾙｷﾞﾝ酸がたくさんつながって、 丸い玉になります。 カルシウム 丸くなってｱﾙｷﾞﾝ酸が落ちてきます。

人工いくらのような球を作るには いくらの 目玉の部分 ｱﾙｷﾞﾝ酸の 溶けた溶液 細い管と太い管を組み合わせた二重の管を使います 周りが 固まります

人工いくらを作ってみよう！ まずは好きな色の溶液を作りましょう Ａ液: いくらの膜と内容物になります 　　　　用意してある1wt%のアルギン酸ナトリウム 　　　水溶液に好きな色の粉を少しだけ入れます。 Ａ液 Ａ液 Ｂ液 Ｂ液（注射器に入っています） 　: いくらの目玉の部分になります 　　サラダ油です。少し赤色にするために 　βカロチンが入っています。 Ｃ液（大きなビーカーに入っています） 　　: Ａ液を固めます 　　　1wt%の塩化カルシウム水溶液です。 Ｂ液 Ｃ液

人工いくらを作ってみよう！ ① 注射器にＢ液、下のビーカーにＣ液が入っています。 Ａ液 ② コックを閉めます。 ！出来た人工いくらは決して食べないで下さい。 ① 注射器にＢ液、下のビーカーにＣ液が入っています。 ② コックを閉めます。 ③ ロートに色の着いたＡ液を入れます。 ④ コックを少しずつ開いて、管の下から滴をＣ液の中に落とします。コックはポタッポタッと落ちるていどに調節します。 Ｃ液の中に滴が落ちると滴の周りの部分が固まり、目玉のないイクラができます。 ⑤ 次に注射器を軽く押し続けます。 ⑥ 目玉の入った人工いくらができます。 ⑦ コックを閉じて、できた人工いくらをすくって見てみよう。うまくできてるかな？ Ａ液 Ｂ液 Ｃ液 ！出来た人工いくらは決して食べないで下さい。

人工イクラ調製実験

人工いくら作りマイスター おめでとう！！ 「人工いくら作りマイスター」 皆さんは 「青い人工いくらを作ってみよう！」 マイクロカプセル応用例 皆さんは 　「青い人工いくらを作ってみよう！」 の実験を無事にすべて修了いたしました。 そこで、皆さんに人工いくら作りの知識と技術を習得したことを認め、 「人工いくら作りマイスター」 として認定いたします。

おつかれさまでした！ 忘れものがないように 次のことを 必ず守ってください 最後に出口で「プレゼント」と「認定証」を渡します。プレゼントは ～これで君も明日から化学者になれる～ 「化学者基本５点セット！」 　　ビーカー、試験管（3本）、注射器、 　スポイト、シャーレ（3組） です。 　今後も好奇心、探究心を忘れずに化学を楽しんで学んでいって下さい。 プレゼントには 　ガラス器具 が入っています。 新聞紙等で包んで段ボール箱に入れてありますが、移動や帰りのときなどの 割れないように 気をつけてください。 持ち帰る人工いくらも決して食べないで下さい。

今日の実験ではこんなことします いくらとカプセルのお話 ･カプセルって何だろう？ ･いくらの中はどうなってるの？ 人工いくらの作り方 　 いくらとカプセルのお話 ･カプセルって何だろう？ ･いくらの中はどうなってるの？ １ 　 人工いくらの作り方 ･人工いくらはどうやってできるの？ ２ 　 人工いくらを作ってみよう ･いろいろな色の人工いくらを 作ってみよう！ ３ 君も明日から化学者だ！ 　 化学実験器具セットをプレゼント！ ･さて何が入っているのかな！ ･作ったいくらも容器に入れてプレゼント． ３

カプセルのお話 マイクロカプセルは知ってるかな？ マイクロカプセルは小さな入れ物のことで、入れ物なので中には何かを入れる空間があります。 　マイクロカプセルは知ってるかな？ 　マイクロカプセルは小さな入れ物のことで、入れ物なので中には何かを入れる空間があります。 ｶﾌﾟｾﾙ壁 ･ﾏｲｸﾛｶﾌﾟｾﾙ 数μm～数百μm ･ﾅﾉｶﾌﾟｾﾙ 数nm～数百nm 　芯物質には医薬、殺虫剤、香料、反応触媒等の様々な物質をマイクロカプセルの中に閉じ込めることができる。このように芯物質を閉じ込めることをカプセル化という。 1nm 1000nm =1μm 1000μm =1mm 芯物質 ﾅﾉｶﾌﾟｾﾙ ﾏｲｸﾛｶﾌﾟｾﾙ 大きさ

問題 ①丸い玉で固まる ②筒状に固まる ③ｼｰﾄ状に固まる 問題 　10cmほどの高さから筒を使ってｱﾙｷﾞﾝ酸が溶けている水溶液をｶﾙｼｳﾑが溶けている水溶液に一滴ずつ垂らすとどうなるでしょうか？ 問題 アルギン酸 ①丸い玉で固まる ②筒状に固まる ③ｼｰﾄ状に固まる カルシウム

０ ２ １ ４ ５ ３ 問題 答えは･･･ ①丸い玉で固まる ②筒状に固まる ③ｼｰﾄ状に固まる ①丸い玉で固まる ②筒状に固まる 10cmほどの高さから筒を使ってｱﾙｷﾞﾝ酸が溶けている水溶液をｶﾙｼｳﾑが溶けている水溶液に一滴ずつ垂らすとどうなるでしょうか？ 問題 アルギン酸 ０ ２ １ ４ ５ ３ 答えは･･･ ①丸い玉で固まる ②筒状に固まる ③ｼｰﾄ状に固まる ①丸い玉で固まる ②筒状に固まる ③ｼｰﾄ状に固まる カルシウム

こすると香りのする紙 こするとカプセルがつぶれて香り成分が出てきて匂いがします 香り成分が入った カプセル 紙

身近なカプセル ノーカーボン紙 　ノーカーボン紙は１枚目の紙に文字を書くと二枚目以降の紙にも同じ文字が写る紙です。宅急便屋さんの伝票などでよく使われています。ではこのノーカーボン紙のどこにカプセルが使われているでしょうか。

問題 ﾉｰｶｰﾎﾞﾝ紙のどこにｶﾌﾟｾﾙが使われているのでしょうか？ 問題 ①紙の表 ①紙の表 ②紙の裏 ③両面 ②紙の裏

０ １ ５ ２ ４ ３ 問題 答えは･･･ ①紙の表 ②紙の裏 ③両面 ①紙の表 ②紙の裏 ③両面 問題 ﾉｰｶｰﾎﾞﾝ紙のどこにｶﾌﾟｾﾙが使われているのでしょうか？ 問題 答えは･･･ ①紙の表 ①紙の表 ②紙の裏 ③両面 ①紙の表 ②紙の裏 ③両面 ０ １ ５ ２ ４ ３ ②紙の裏

ノーカーボン紙の 仕組み 発色剤ｵｲﾙの ｶﾌﾟｾﾙ 紙 ノーカーボン紙は紙と発色剤を含むカプセル層と顕色剤の層とから出来ています。 ｶﾌﾟｾﾙ　　　 紙 　ノーカーボン紙は紙と発色剤を含むカプセル層と顕色剤の層とから出来ています。 ① 一番上の紙 　　紙の裏面に無色の発色剤を封入した 　カプセルを塗布したもの。 ② 中の用紙　 　　紙の表面に顕色剤層を塗って、裏面 　に無色の発色剤を封入したカプセルを 　塗布したもの。 ③ 一番下の用紙 　　紙の表面に顕色剤層を塗布したもの。 顕色剤層 (a-1) (a-2) 図 ノーカーボン紙裏面 図 ノーカーボン紙表 　(青色は発色した部分) (b-1) (b-2) 図 カーボン紙裏面 図 カーボン紙表

人工イクラで起こる反応 ～化学的方法～ ｱﾙｷﾞﾝ酸はﾏﾝﾇﾛﾝ酸とｸﾞﾙﾛﾝ酸とがつながった構造をしています． 　ｱﾙｷﾞﾝ酸はﾏﾝﾇﾛﾝ酸とｸﾞﾙﾛﾝ酸とがつながった構造をしています． ﾏﾝﾇﾛﾝ酸 C O O－ OH HO ＣＯＯ－部分に Ca２＋が補足さ れてゲル化が 起きます ｸﾞﾙﾛﾝ酸 C O OH HO O－ ｸﾞﾙﾛﾝ酸の折れ曲がった部分にｶﾙｼｳﾑが侵入し強い架橋点が形成さます． アルギン酸 Ca2+