青森市立浦町中学校科学部 研究者氏名 ３年 鳴海 魁人 指導者 弘前大学教育学部 講師 小野 恭子 教諭 目時 郁代 藤井 文子 僕は普段紅茶をよく飲むが、母がカップを 洗いながら、「茶渋っていつの間にかたくさん ついているね。」と言われた。 茶渋は知らな いうちにつくので、どうしたら茶渋がつくのか、 その原因を確かめられないかと思い研究を 始めた。 また、台所用の漂白剤を使うとあっという間 に茶渋は落ちるが、台所用の漂白剤以外で も茶渋は落とせないかと思い、茶渋の落とし 方についても研究してみることにした。 【研究１】日頃飲んでいる飲み物の中で茶 渋のつきやすいものは何か。 【研究２】茶渋は空気と触れ合っている場 所ほど多くつくのか。 【研究3】インスタントコーヒーにエアポンプ を入れると茶渋のつき方に違い は出るか。 【研究４】理科室にある水溶液を使って茶渋を 落とすことができるか。 【研究５】アルカリ性の強い水溶液の方が茶渋 をよく落とすのだろうか。 【研究６】 スポンジの材質を変えると、茶渋の 落ち方に違いは出るか。 【研究１】日頃飲んでいる飲み物の中で茶渋の つきやすいものは何か。 方法 ①茶葉５ｇにお湯２００ｇでお茶を用意す る。 ②１時間おきにカップにどれだけ茶渋が つくかを調べる。 結果 お茶の種類による６０分ごとの茶渋のつき方 インスタント コーヒー コーヒー（豆） ６０分後 色は薄いが 水面付近に 多くついてい る。 インスタントコ 水面付近に ーヒーより色 薄くついてい が薄く、量も る。 少ない。 １２０分後 どれよりも茶 茶渋の色が ついているが 茶渋の量が増 ６０分と比べ 渋が多かった 少し濃くなり、 、やや色が薄 え、色もはっき てほとんど変 。 量も増えた。 い。量は多く りしてきた。 化がなかった なった。 。 １８０分後 水面付近より 茶渋の色が 上にも少しつ 少し濃くなっ いていた。 たが、それ以 外変化はな かった。 １８０分後のも すすいでも のを水の中で １８０分とほと すすいだもの んど変わらな かった。 茶渋のつきや すさ １位 すすいでも１ ８０分とほとん ど変わらなか った。 ２位 ほうじ茶 ウーロン茶 水面付近に薄 くついている。 ほうじ茶より色 が少し濃い。 緑茶 水面付近にう っすらとつい ている。わか りづらかった 。 紅茶 ほかのお茶 と比べると茶 渋がやや多 くついていた 。 ４位 すすいでも１８ ０分とほとんど 変わらなかっ た。 ３位 水面付近だ ったところに うっすらと茶 渋が残って いる ５位 まったくと言 っていいほど 茶渋がつい ていなかった 。 ６０分の２倍く ６０分とほとん らい茶渋が ど変わらなか ついた。 った。 色も２倍ほど ついた。 茶渋の色が １２０分と比べ 少し茶渋の 茶渋の色が 少し濃くなっ てほとんど変 量が増えた。 さらに濃くな たが、それ以 わらなかった。 色も少し濃く った。 なった。 外変化はな 茶渋の量は かった。 変わらなかっ た。 少し茶渋の 色が落ちた。 茶渋の量は 変わらない。 ジャスミン茶 ６０分と比べ てほとんど変 わらなかった 。 水面付近だ 茶渋はほとん ったとこるに どついていな うっすらと茶 い。 渋が残って いる。 ５位 ７位 考察 インスタントコーヒー、コーヒー（豆）、 ウーロン茶、ほうじ茶、緑茶、紅茶、 ジャスミン茶の順に茶渋がついた。お 茶によっては茶渋がつくのに時間がか かるようだ。コーヒーやほうじ茶など、 豆や茶葉を焙煎したりいったりして加 熱しているものは茶渋がつきやすいの ではないか。 【研究２】 茶渋は空気と触れ合っていれば多くつく のか。 方法 ①インスタントコーヒーの入ったカップを２つ用 意する。 ②片方のカップにだけラップをする。 ③２つのカップを３時間放置し、茶渋のつき方 を比べる。 結果 ラップの有無による茶渋のつき方の違い ラップあり ラップなし 茶渋のつき方 液面に沿うように茶渋が濃くついた。 カップ内にはとても薄くついた。 液面付近の茶渋はラップありのときより 薄かった。 カップ内全体の茶渋のつき方はラップ ありとほぼ同じであった。 考察 ラップなしのほうが、液面付近に濃く茶渋 がついた。これは、液面付近でコーヒーが空 気に触れることにより、空気中の酸素と反応 しているのではないか。 【研究３】 インスタントコーヒーにエアポンプを入れる と茶渋のつき方に違いは出るだろうか。 方法 ①２種類の水（硬水、軟水）でインスタントコーヒー を用意する。 ②エアポンプを使った場合と使わなかった場合 の茶渋のつき方を調べる。 ③この時、出てきた泡の表面がベージュからこ げ茶色に変化してきたため、こげ茶色の泡を スライドガラスに取って顕微鏡で観察した。 硬 水 軟 水 エアポンプ あり 時間のたった泡にこげ茶色の、カスのよ うなものが大量についた。新しい泡には ついていなかった。 エアポンプ なし 線状の輪がいくつも重なった茶渋がで きた。 軟水と比べ、茶渋の色が濃かった。 エアポンプ あり 時間のたった泡にこげ茶色のカスのよう なものができた。泡が消えるのが、硬水 より少し早かった。 エアポンプ なし 線状の輪がいくつも重なった茶渋がで きた。 茶渋の色が硬水より薄かった。 こげ茶色になった泡の顕微鏡写真 ・緑色の丸い粒と、茶色がかった黄色い繊維のようなものが 見られた。 ・緑色の粒は、大きいものもあれば小さいものもあった。 ・繊維のようなものはドリップコーヒーには見られなかった。 インスタントコーヒー独特のものだと思う。 ポンプありのカップを一度だけ水道水で流してから乾燥させ たもの 軟水でコーヒーを入れた 時の茶渋 ・硬水のカップのほうがこげ茶色のカスがたくさんつ いていた。 ・軟水は、茶渋の量も少なく、色も薄かった。 硬水でコーヒーを入れた茶渋 考察 ・硬水と軟水の大きな違いは、金属の量である。硬 水にはＣａ、Ｍｇ，Ｎａなどの金属が多く含まれてい るため、それらの金属と結び付き、茶渋が濃く なったのではないか。 ・エアポンプを使用した方は、カップの内側には茶 渋が付かず、外側にこげ茶色のカスがたくさんつ いた。コーヒーの成分が泡と一緒に出て行ってし まったため、カップ内よりもむしろカップの外に多く 茶渋が付着したと考えられる。 ・顕微鏡写真に映った緑色の丸い粒は、現時 点では何なのか分からなかった。コーヒー の成分の一種なのだろうか。 ・使ったインスタントコーヒーはフリーズドライ 製法で作られていたので、黄色の繊維のよ うなものは、コーヒー豆の繊維ではないだろ うか。 （実験に使用した水の中に含まれる金属量） 硬水・・・Ｃａ ４６．８ｍｇ Ｍｇ ７．４５ｍｇ Ｎａ ０．９４ｍｇ Ｋ ０．２８ｍｇ （１００ｍＬ当たり） 軟水・・・Ｎａ ０．８３ｍｇ Ｃａ ０．４６ｍｇ Ｍｇ ０．１９ｍｇ Ｋ ０．１２ｍｇ （１００ｍＬ当たり） 【研究４】理科室にある水溶液を使って茶渋を落とすこと ができるか。 方法 茶渋の付いた蒸発皿に水溶液を入れ、２４時間 放置して蒸発皿の様子を調べる。 結果 水溶液の種類ごとの茶渋の落ち方 水溶液の種類 結 果 クエン酸 ○ 食塩水 × 石けん ○ × 中 性 砂糖水 × 水酸化 ナトリウム ○ 炭酸ナトリウム ○ 水酸化カリウム ○ アンモニア水 ○ 炭酸水素 ナトリウム △ 水酸化バリウ ム × 酸 性 塩酸 酢 オキシドール × × 水溶液の種類 エタノール 結 果 水溶液の種類 × ア ル カ リ 性 結 果 結果 ①茶渋に水酸化ナトリウム水溶液を１滴垂らした時 茶渋の種類 ウーロン茶 水酸化 ナトリウム 水溶液の濃度 ｐＨ ８ ｐＨ １０ ｐＨ １２ インスタントコーヒー 変化なし。 変化なし。 茶渋のあとが少し残って いるが、水溶液を垂らし たところは落ちた。 茶渋のあとも残らず、き れいに落ちた。 茶渋のあとが少し残って いるが、水溶液を垂らし たところは落ちた。 茶渋のあとがわずかに残 っているが、きれいに落 ちた。 ②茶渋を水酸化ナトリウム水溶液につけた時 茶渋の種類 水酸化 ナトリウム ウーロン茶 インスタントコーヒー 水溶液の濃度 ｐＨ ８ ｐＨ １０ ｐＨ １２ 変化なし。 時間がたってから、ゆっ くりと茶渋が溶けて行っ た。 ２，３割ほどしか落ちなか った。 入れて少ししてから茶 入れて少したってから水 渋が水溶液に溶け出し 溶液に溶け出した。ウー ていった。６，７割落ち ロン茶より変化が遅い。 た。 ７，８割ほど落ちた。 入れてすぐ茶渋がうず 入れてすぐ茶渋がうずま まき状に水溶液の中に き状に水溶液の中に広 広がった。ほぼ全て落 がった。ほぼ全て落ちた ちた。 。 考察 ・ｐＨ12の時、最も茶渋は落ちた。やは り強いアルカリ性の方が効果は高かっ た。 ・インスタントコーヒーの茶渋はウーロン 茶の茶渋より溶けるまでに時間がか かった。 ・インスタントコーヒーの茶渋とウーロン 茶の茶渋とでは何か成分が違うのだ ろうか。 【研究６】 スポンジの材質を変えると、茶渋の落ち方 に違いは出るだろうか。 方法 ①材質の違うスポンジを ４種類準備する。 ②茶渋のついた蒸発皿を 右の写真のような装置 を作り同じ強さでこする。 結果 インスタントコーヒーの茶渋 スポンジの材質 エステルフォーム ナイロン ポリウレタンフォーム メラミンフォーム 茶渋の落ちる様子 接した部分はすべてとれてい たが、完全には落ちず少し跡 が残っていた。 接した部分が直線状に削れ ていった。削れた部分には少 し跡が残っていた。 接した部分の一部が削れた。 削れた部分に跡が残ってい た。 接している部分はきれいに落 ちたが、蒸発皿のカーブして いる部分が落ちない。 茶渋の落ち やすさ ２位 ４位 ３位 １位 ウーロン茶の茶渋 スポンジの材質 エステルフォーム ナイロン 茶渋の落ちる様子 茶渋の落ち やすさ ２位 茶渋の色が少し残っているが、 接した面は全てとれていた。 接した面は角しか削れておら ず、角もあまり取れていなかっ た。 ポリウレタンフォーム 接した面は全体がよく落ちた。 しかし、茶渋のあとが少し残っ ていた。 メラミンフォーム 接している面は角と中央付近 がきれいに落ちた。茶渋のあと はなかった。 ４位 ３位 １位 考察 目の細かいメラミンフォームは、茶渋のあと を残さず落としたが、固く、曲がらなかった。 柔らかく、目の細かいスポンジが茶渋をよく 落とすのではないか。 ４､研究のまとめ 【研究１】インスタントコーヒー、コーヒー(豆)、ウー ロン茶、ほうじ茶、緑茶、紅茶、ジャスミ ン茶の順に茶渋が付きやすかった。 【研究２】ラップなしの方が液面付近に濃く茶渋が 付いた。カップ内全体の茶渋の付き方は ラップありとほぼ同じだった。 【研究３】硬水を使った方が茶渋が濃くついた。 エアポンプを使うとカップ内に茶渋が付かず、 カップの外にこげ茶色のカスがたくさんつい た。顕微鏡で見たインスタントコーヒーの泡に は、緑色の丸い粒と茶色がかった黄色い繊 維のようなものがあった。 【研究４】ほとんどのアルカリ性の水溶液が茶渋を落と すのに有効であった。 【研究５】アルカリ性が強い方が茶渋をよく落とした。 【研究６】目の細かいスポンジが、より茶渋を落とした。 ６．感想 身近にありながらどんなものか分からな い茶渋について研究するのはとても楽しか った。特に、茶渋がアルカリ性のものでよく 落ちたことや、空気に触れることでよくつくこ と、硬水で入れたお茶の茶渋が濃かったこ とに驚いた。これからも茶渋について研究 を続けていきたいと思う。 ７．参考文献 サントリーなるほどコール http://www.tbs.co.jp
© Copyright 2024 ExpyDoc
