牛乳はどうして白いの?光の乱反射だよ?

牛乳は白く見えますね。なぜでしょうか。今回は、そんな牛乳の白さの秘密についてお話ししましょう。いろんな表現をして解説して見ましょう。

<h2>●牛乳はなぜ白く見えるのでしょうか</h2>
牛乳というと一番の特徴はその「白さ」です。「純白」というイメージは、栄養豊富で健康的とか、親しみやすさや清潔感にも結びついているのではないでしょうか。今日は、そんな牛乳の白さの秘密についてお話ししましょう。いろんな表現をして解説して見ましょう。

<h3>●牛乳の白さの理由というと、中に含まれているタンパク質や脂質、カルシウムなどの色などではないかと思えます。</h3>
そこで、牛乳に含まれる成分の内訳をちょっとみてみますと、牛乳の主な栄養分である乳脂肪は大体3.5パーセント、それ以外の無脂乳固形分が8.5パーセントほど含まれています。
無脂乳固形分とは、乳蛋白や炭水化物、カルシウム、リン、鉄分などのミネラルやビタミンなどの大切な栄養分です。
こうした成分をのぞいた残り約88パーセントが牛乳の水分ということになります。
牛乳の成分の約9割は水というわけなのですが、コップに入った牛乳を眺めてみるとまさに真っ白。透き通って見えることなどありません。
一体なぜかといいますと、実は牛乳に含まれている物質は、完全に「溶けてしまって」いるわけではないのです。牛乳に含まれる蛋白質は本来水には溶けにくい物質で、カゼインと呼ばれるとても小さな粒子になり、中で漂っています。
そして乳脂肪もまた、脂肪球という小さな固まりとして浮遊しているのです。

こうした牛乳の中にある無数の小さな粒子が、太陽光など外からの光を乱反射することで、牛乳を真っ白に見せていたのです。別に白い色素などが含まれているわけではありません。

これはつまり、空に浮かぶ雲や水しぶきなどが白く見えるのと同じ原理です。透明な水も細かい粒になると光を反射して白く見えるわけです。牛乳の色は光り輝く白、というわけですね。

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<h3>●牛乳はおもに、タンパク質、脂肪、炭水化物、無機質、水分などからできています。</h3>またビタミンも、少量ですが入っています。タンパク質には、10種類もある大切なアミノ酸が、すべてふくまれているのです。そのうえ、牛乳は、非常に消化のいい食品ですから,吸収もよく,栄養をとるにはとても都合のいい食品です。
このたくさん入っている栄養素の中で,色に関係しているのは、脂肪とタンパク質のふたつです。このふたつの栄養素は、光を乱反射します。光は乱反射すると白く見えるのです。
雲や雪が白く見えるのも,光が乱反射しているからです。

<h3>●脂肪も微細な脂肪球として牛乳中に分散しています。</h3> 牛乳が白く見えるのは、このたんぱく質の粒子や脂肪球が光を乱反射するためです。 乱反射した光が白く見えるのは、赤橙色、緑色、董色の3色の波長の光がほぼ同じ程度に乱反射される場合です。 細かな水滴の集まりである雲や雪、海辺の波頭が白く見えるのも同じ理由です。

<h3>●牛乳が白く見えるのは、水に溶けないたんぱく質がカゼインミセルという微細粒子の形で、脂肪が脂肪球の形で牛乳の中に浮遊しており、それらが光を乱反射するからなんです。</h3>
水の中に浮遊する粒子が光を乱反射するには、2つの条件が必要なんじゃ。まず、媒体と粒子の屈折率が異なることと、粒子がある程度以上の大きさを有する事が必要なんじゃよ。
牛乳中の脂肪球とカゼインミセルは、この2つの条件を満たしておるから、牛乳は白く見えるのです。

乱反射の意味がご理解いただけたでしょうか。自然現象はみなこのような原因や理由があります。

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