夏休みの自由研究救済！家庭でお手軽な化学実験～ヨウ素デンプン反応～

3回目の記事で書いていたけど、ゆうきは科学者なんでしょ？

ゆうき

そうだけど、なんで？

だって、このブログで民法と不動産しか書いてないじゃん。疑わしいよね(-_-)

ゆうき

・・・！(；ﾟДﾟ)

こんにちは！科学者（サイエンティスト）のゆうきです！！(´;ω;｀)
科学者が雑記ブログをしているのに、科学（サイエンス）の話題をしたことがありませんでした(;^ω^)

本当にサイエンティスト（博士号取得者）かを疑われる前に今回は少し科学者っぽいことを書いてみました(笑)

まだ早いですが（この記事を書いているのは2月です。）、夏休みの自由研究救済ネタで今回はヨウ素デンプン反応で小学校5～6年生向けの家庭で出来る実験です。

1. 予備知識～デンプンって何？～

デンプンとは分子式（C₆H₁₀O₅）の炭水化物（多糖類）で多数のα-グルコース分子がグリコシド結合によって重合した天然高分子化合物である。（Wikipediaより）

簡単に言うと、「デンプンは糖がたくさんつながった分子ですよ」ってことです。
少し専門的には、糖の構造式は図1で、その分子がたくさん連なったデンプンは図2（一例）となります。

図1.　糖の構造式

図2. デンプンのイメージ図

あぁ・・・もぅ眠い(´ぅω・｀)ﾈﾑｲ

次から実験です(;^_^A

2. 用意する物

・水（水道水）
・片栗粉（デンプンが主成分です。）
・砂糖
・プラスチックカップ
・ヨード入りうがい薬
・割りばし

3. 実験

1) 2つのプラスチックカップに水を7割程度入れる（図3）
2) 砂糖のみを片方のプラスチックカップに入れ、割りばしでよくかき混ぜる（図4）
3) デンプンのみをもう片方のプラスチックカップに入れ、割りばし（2）で使用していないもの）でよくかき混ぜる（図4）
4) それぞれの用意したカップにうがい薬を適当量入れ、割りばしでかき混ぜ観察する（図5）

図3. カップに水を用意

図4. 砂糖を入れたカップ(左）と片栗粉を入れたカップ（右）

図5. 砂糖を入れたカップ(左）と片栗粉を入れたカップ（右）にうがい薬を投入した結果

4. 結果

図5のように同じうがい薬を入れても砂糖水ではヨウ素の色がただ薄くなるのに対して、デンプンを入れたカップは濃い色がつき、様子が異なることが分かりますね。

小学生の時にじゃがいもの断面にヨウ素を垂らしてヨウ素デンプン反応を観察する実験がありますが、小学生だったときのボクは「ただヨウ素の色がついただけなのでは？」と思い教科書を丸覚えしているだけでした。

こうして、液体で見ると観察が良くできて、その違いがよくわかりますね。

5. もう一歩

デンプンは糖がたくさん結合した高分子であり、高分子となったデンプンは安定な形をとるためにらせんを巻きます。

ご飯であるお米を長く咀嚼すると甘く感じますね。これはお米（デンプン）が唾液に含まれるアミラーゼによって分解されて、糖になることが原因です。

この実験の面白さは、同じ構造式が含まれる分子でもそれが単体で存在するか、連なっているかだけで挙動が変わることです。

ヨウ素デンプン反応を分子のイメージにすると図6のようになります。らせんの分子にヨウ素が取り込まれている（ドープされている）のです。

図6. ヨウ素デンプン反応のイメージ

6. 家庭科に応用

今回に関連したお話で、炒飯（チャーハン）とピラフの違いを説明できます．

・炒飯　炊いたご飯を炒める
・ピラフ　お米を炒めてから炊く

洋食屋さんでピラフを食べた時にお米に少し芯がたっているような食感なのは、お米（デンプン）に油を取り込ませる（ドープする）ためです。

一方、炒飯は水分で既に分子が膨潤（膨らんでしまっている状態）になるためにデンプンが油を取り込みません。

7. まとめ

今回の実験は小学校高学年向けの実験です。

小学生のときにじゃがいもに垂らしたヨウ素の色についてよく分からなかった人も多かったのではないでしょうか？

次回はこの反応を使って、一度混ぜた砂糖とデンプンを分離する実験を書きたいと思います。2回の記事で1回分の夏休みの自由研究に出せますね(笑)

今回はここらへんで(^.^)/~~~

ゆうき

ゆうき
理系博士号取得者 / 製薬会社勤務→商社勤務(2021年)/ 所有物件 戸建4軒
科学、不動産投資、法律と気が向いたことを書いていく雑記ブログです。
各分野初心者の方々の「困った」や「知りたかった」の助けになるようにブログ作成中！
2020年11月23日ブログ開始