化学物質の状態・構成・変化理科

牛乳に白い膜?「ラムスデン現象」って何?現役講師がわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。今回はラムスデン現象について学んでみよう。

ほとんどの人は、この「ラムスデン現象」という言葉を聞いてもピンとこないだろうが…ラムスデン現象はとても身近なところで観察できる現象なんだ。具体例も合わせて紹介してもらうぞ。

大学で生物学を学び、現在は生物兼化学講師として活動しているオノヅカユウに解説してもらおう。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/小野塚ユウ

生物学を中心に幅広く講義をする理系現役講師。大学時代の長い研究生活で得た知識をもとに日々奮闘中。「楽しくわかりやすい科学の授業」が目標。

ラムスデン現象とは?

ラムスデン現象とは、タンパク質や脂質の含まれた液体を加熱する際、その表面に膜ができる現象のことを指します。

皆さんは鍋に牛乳をそそぎ、火にかけて温めるという経験をしたことはあるでしょうか?牛乳が沸騰しないようゆっくりと温めると、表面に白い膜ができてきますよね。それこそ、まさにラムスデン現象なのです。

名前の由来

image by iStockphoto

ラムスデン現象という呼び名は、この現象を記録した科学者であるウォルター・ラムスデン(Walter Ramsden、1868-1947)の名前からとられています。

ラムスデンはイギリスでタンパク質やエマルジョン(乳濁液)の研究をしていた人物です。1903年にこの現象を発見しました。

一方、海外ではラムスデン現象のことをピッカリングエマルジョン(Pickering emulsion)とよんでいるのですが、これも科学者の名前からとられた言葉です。

ラムスデンと同じくイギリス出身の研究者であるパーシバル・スペンサー・ウムフレヴィル・ピッカリング(Percival Spencer Umfreville Pickering)。彼はラムスデンの見つけた現象についての研究をおこない、論文として発表した最初の人物なのです。1907年のことでした。

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日本と海外では呼びかたが異なっているんだな。もっとも、日本人でラムスデン現象という名前を知っているやつもあまりいないと思うが…。

それにしても、牛乳の例を考えるととても身近な現象のように感じられるが、どのような仕組みでひきおこされるんだ?

ラムスデン現象の仕組み

それでは、ラムスデン現象のしくみについて考えてみましょう。

牛乳を鍋で温めてラムスデン現象が観察されるとき=膜ができるときをイメージしてみてください。薄い膜は牛乳の表面のみに現れ、鍋の底や牛乳内部にできることはありません。このことから、ラムスデン現象は温められた牛乳が空気と接触している面で生じる現象だと考えることができます。

液体を温めたときに何が起こるのか…そう、蒸発です。

牛乳中には水分に加え、脂質(乳脂肪)やタンパク質、糖質、ミネラルなどがとけています。これらの成分のうち、水分が牛乳表面で蒸発。タンパク質や脂質などの濃度が高い状態になります。そして、加熱を続けると熱によってタンパク質(とくにβ-ラクトグロブリン)が変性し、脂肪や糖類などと一緒にかたまりを作ってしまうのです。

image by Study-Z編集部

このかたまりが牛乳の表面に広がった状態が、おなじみの”牛乳の膜”だということになります。

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