クエリ: 水を加えた片栗粉などに起こる、粉末固体粒子と液体からなる混合物が示す、異常な粘性を何という?
文章: ダイラタンシー 雪崩や地震などの現象にも負のダイラタンシーが関係している。(※→チキソトロピーも参照)ダイラタンシーの作用で液体を吸いこんで固化したものも、外力を除けば再び流動性を回復する。沈澱反応でつくった微細紛末を濾そうとして減圧にすると、液が表面から消えるが下へは出てこない。減圧をやめると再び表面に惨み出てくる。こうしていつまでも引けないことがある。ジャガイモ澱粉(片栗粉)を少量の水でペーストにする。これは静かに流れる高粘性流体であるが、手で強く掴むと瞬峙に表面の水が吸いこまれてもろい固体となって割れる。破片は机上に落ちて再び流れてひろがる。例えば、おなじ大きさの球形粒子の水を吸った状態を考える。立体幾何学的な計算によると最密充填(六方晶系充填)では空隙率は25.95%である。この空隙を埋めるに足る水があれば系は静かに流れることができる。
文章: コンシステンシー (土質) 細粒の沖積土が生成されるときには、まず水流の中に懸濁している土粒子が沈殿し、ついでにこの中の水分が圧密などの作用をうけて徐々に排除されて固化してゆく。沈殿した直後の土は、土粒子の間隙の中に多量の水分を含有するので、液体のように流動性を示すが、含水量が減少するに伴って、土は粘性を増し、塑性を帯びる。 さらに含水量が減少すると半固体の状態を経て固体状になり、一般に強度が大きくなる。細粒土の流動や変形に対する抵抗の大小を土のコンシステンシーという。細粒土の含水量が変化するのに伴い、土のコンシステンシーだけでなく、その体積も変化する。 文章: ラムスデン現象 ラムスデン現象(ラムスデンげんしょう、Ramsden phenomenon)は、牛乳を電子レンジや鍋で40°C以上に温めることにより表面に膜が張る現象である。これは成分中のタンパク質(β-ラクトグロブリン)と脂肪が表面近くの水分の蒸発により熱変性することによって起こる。牛乳ではなく豆乳でできる膜はゆばと呼ぶ。 なお、β-ラクトグロブリンはホエータンパク質(乳清タンパク質)の一種でありカゼインとは異なる。 文章: 塩析 タンパク質分子中には疎水性アミノ酸と親水性アミノ酸がある。水溶液中では疎水性アミノ酸は通常、親水性アミノ酸によって保護された疎水域を作り、周囲を取り囲む水分子との相互作用(溶媒和と水素結合)によって折り畳まれる。タンパク質の表面が十分に親水性ならばそのタンパク質は水に溶解する。塩濃度を大きくしたとき水分子のいくつかは塩のイオンによって引きつけられ、タンパク質の帯電した部分との相互作用に割かれる水分子の量が減少する。この結果、タンパク質-タンパク質相互作用は溶媒-溶質相互作用より強くなり、タンパク質分子は疎水性の相互作用によって凝結する。タンパク質の種類によって沈殿する塩濃度が異なるため、ろ過、遠心分離で分離できないタンパク質の分離にも使うことができる。豆腐の製造過程はにがりを使った、塩析の典型例である。イオンによっては濃度が増加することによりタンパク質の溶解度を増加させることがある。 文章: 凝固 多くの液体は同質の液体から結晶性固体を形成、結晶化し凝固する。 これは熱力学第一法則の相転移であり、熱伝導性の悪い空気によって断熱された閉じた系において、固体と液体が共存して存在する場合、固体になるときに放出される凝固熱によって凝固点で温度が一定に保たれる。完全に固体相のみになると再び系の温度は低下していく。結晶化は主に「核形成」と「結晶成長」の二つの過程からなる。核形成は、数ナノメートル程度の大きさのクラスターを作る段階である。 結晶成長は核形成後の核から結晶が成長していく段階である。 文章: 気体 気体というのは、物質の集合状態のひとつであり、圧縮やズレに対する抵抗が小さく、膨張に対してはまったく抵抗を示すことなく無限に体積を大きくしようとし、体積も形も一定でない状態をこう呼んでいる。 気体は、物質の三態のひとつである。 純粋な気体を構成する粒子は、原子の場合(ネオンなどの希ガス)、同一種類の原子から構成される元素分子の場合(酸素など)、複数種類の原子から成る化合物分子の場合(二酸化炭素など)がある。混合気体は複数の純粋な気体が混じりあったものである。空気もそれ(混合気体)にあたる。 液体や固体との大きな違いは、気体を構成する粒子間の距離が大きい点である。気体粒子の相互作用は電場や重力場のある状態では無視できる程度であり、右図のようにそれぞれの粒子が一定の速度ベクトルを持つ。 文章: 共沸 共沸(きょうふつ、英:Azeotrope)とは液体の混合物が沸騰する際に液相と気相が同じ組成になる現象である。このような混合物を共沸混合物(きょうふつこんごうぶつ)といい、この時の沸点を共沸点(きょうふつてん)という。通常の液体混合物は沸騰するにしたがって組成が変化し、沸騰する温度が徐々に上昇していくが、共沸混合物の場合は組成が変わらず沸点も一定のままである。このことから定沸点混合物(ていふってんこんごうぶつ、constant boiling mixture, CBM)ともいう。 例えば水(沸点100°C)とエタノール(沸点78.3°C)の混合物が沸騰する際、エタノールの濃度が低ければ気相におけるエタノール濃度は液相のそれより高い。ところが、エタノールの濃度が96%(重量%、以下同じ)に達すると共沸混合物となり、気相のエタノール濃度も同じく96%となる。よって蒸留によって水-エタノール混合物のエタノール濃度を96%以上に濃縮することはできない(なお、この組成の酒は、スピリタスとして市販されている)。 水-エタノール共沸混合物の沸点は78.2°Cで、水およびエタノール単体の沸点より低い。このような共沸混合物の沸点を極小共沸点という。一方、水と塩化水素(沸点 -80°C)の混合物(いわゆる塩酸)は塩化水素20%の濃度で共沸混合物となり、その沸点は109°Cであるので、これを極大共沸点という。 文章: 粘土 粘土の定義は、陶工、土壌・農学、セラミック工学、地質学(堆積学)、鉱物学などの分野により必ずしも一致していない。地質学の分野においては、粒径(粒の大きさ)が3.9μm未満の粒子とされ、鉱物学の分野においては2μm以下の粒子とされ、土質力学の統一分類法においては粒径が5μm以下の土とされる。これより大きいものはシルトと呼ぶ。化学的・鉱物学的には層状ケイ酸塩鉱物(フィロケイ酸塩鉱物)を主とし、方解石、苦灰石、長石類、沸石類などから成る粒子の集合体に少量の水分が含まれている。捏ねると塊になり、同時に手で延ばしたり、細工することができるようになること、火に耐えるといった粘土の持つ性質は、太古より利用されてきた。 文章: ろ過 ろ過(ろか、濾過、過、英: filtration)とは、液体または気体に固体が混ざっている混合物を、細かい穴がたくさんあいた多孔質(ろ材)に通して、穴よりも大きな固体の粒子を液体または気体から分離する操作である。濾(さんずいに遠慮の「慮」。字義は「こし取る」)が常用漢字でないため、一般には「ろ過」と表記されることもあるが、交ぜ書きを避けるために、「過」という略字を用いて表記する専門家もいる。 ろ過は科学実験や化学工業などで用いられる操作であるが、家庭でろ紙を用いてコーヒーを入れたり、真空掃除機で吸った空気からゴミを分離するのもろ過の一種である。 液体混合物を通すための多孔質として、古典的には紙(セルロース)でできたろ紙(フィルター、英: filter paper)を使うことが多い。セルロースは最も一般的なろ紙の素材であるが、用途に合わせて種々のろ紙が開発・実用化されてきた。ろ過で使われる多孔質はより一般的にろ材(濾材、ろざい)と呼ばれる。 文章: デンプン 加熱時の糊化温度は低く、膨潤力、溶解力が強い。透明で粘着力が強い糊液が得られる。糊化時の糊液の粘度は非常に高い。ただし、粘度の安定性は乏しい。食塩等の塩類により糊化の状態が大きく変化する。塩の存在下では、糊化が抑制され、糊液も離水しやすくなる。糊化に用いる水の水質、あるいは調味により容易に糊化が抑制されるため、扱いが難しいといわれる。 春雨の原料、オブラートや増粘剤の原料のほか、関東地方などでは水産練り製品に利用されている。 甘藷澱粉。芋葛。沖縄県では「ンムクジ」と呼ばれ多用される。国内産のものとしては、鹿児島県が一大産地として広く知られる。アミロース含量15-20%。 文章: インスタントスープ 市販のインスタントスープは、ふつう乾燥処置または脱水処置が施されていて、缶詰または冷凍処理がなされている。乾燥型のインスタントスープの中には、他と比較して低い温度で機能するプレゼラチン化デンプンなどの増粘成分を用いて調製されるものがある。市販のインスタントスープに使用され、その粘性に寄与する他の成分としては、マルトデキストリン、乳化脂肪粉末、糖類、片栗粉、キサンタンガム、グアーガムがあげられる。乾燥型インスタントスープに使用される原料は、水を加えると溶解するように微粒化されることがある。この微粒子は、フリーズドライやパフドライを利用して調製されることもある。 フリーズドライは、近年開発された画期的な脱水方法であるが、その工程が高コストであるため、その使用は高価値の食品に限定されている。しかしながら、フリーズドライは、高コストであるにも関わず、昇華と呼ばれる工程によって、凍結状態の食品から液体状態を経由せずに水分を除去(蒸発)し、食品全体の品質と栄養価を保持することに高い効果を示す。食品から水分を取り除くことで、細菌、カビ、酵母などの腐敗の原因となる微生物の繁殖に有利な環境を与えないため、保存性が高まる。また、フリーズドライは食品の総重量を減らすことができ、特に重量のほとんどが水分である果物や野菜においては、輸送の効率化を図ることができる。インスタントスープに使用される野菜は、フリーズドライによって栄養価、食感、風味が保持されることが多い。また、脱水時に食品が硬いままだと、水分が昇華する際に氷の結晶があった場所に穴が開いてしまうが、これにより野菜などのフリーズドライ食品は収縮することなく形状を保つことができ、昇華した水が残した空隙を埋めるように水を加えると、これらの食品は完全に水分が戻る。フリーズドライ食品は、水分が減少することで微生物の繁殖を抑制し、酵素による化学反応を防ぐため、水分の再吸収を防ぎ、何年間も腐敗しない保存性の高い食品とされている。フリーズドライ食品は、冷蔵の必要がなく、常温での保存が可能である。 また、一般的な用途とは異なるものの、包装前のラーメンに調味液を直接噴霧し、風味を高めることもある。インスタントラーメンに使用される風味原料としては、乾燥させた野菜や肉、食塩、グルタミン酸ナトリウム、タマネギ、ニンニク、酵母エキス、加水分解植物性タンパク質、精油エキス、天然または合成の風味化合物がある。タマネギ、ニンニク、クローブから得られる精油は、インスタントラーメンのスープの風味付けとして用いられることがあり、圧搾や溶媒抽出法を用いて製造されることがある。インスタントラーメンのスープに使用する香味料は、物質から揮発性化合物を分離・再構成して調味料を調合し、香味化合物、すなわち複合香味を作り出す高度な方法が存在する。インスタントラーメンのスープに使用する香料の調合には、質量分析法を用いたガスクロマトグラフィーや嗅覚検査などの手法がある。また、ラーメンスープ調味料には、固形物の凝固防止のため固化防止剤や流動化剤などが含まれていることがある。 文章: パルショータ モロコシとトウモロコシの粉末を主原料とし、モリンガステノペタラ(英語版)やアビシニアガラシ(英語版)などの葉の乾燥粉末と水を加える。3ヶ月以上かけて乳酸発酵させたのち、加熱して糊化させる。続いてオオムギやトウモロコシ、コムギ、モロコシなどの発芽した種子の粉末と水を加え、糖化を行う。得られた液体は土器に入れて密閉し、2 - 14日ほどかけて酵母を増やす。加水して練ったモロコシとトウモロコシの粉末にこの液体を混合すると、アルコール発酵が進行する。完成したパルショータは、3日間飲むことができる。 なお、主な産地であるデラシェ自治区(英語版)では1 - 2月の乾季にモリンガステノペタラなどの葉が採集できないため、同期間のみ代わりの醸造酒を造る。一つはネッチ・チャガ(nechchaka)と呼ばれ、原料に葉の乾燥粉末を加えず乳酸発酵の期間を約1ヶ月と短くする以外は、パルショータと同じ製法である。ただし、完成後は1日のうちに飲む必要がある。もう一つはカララ(kalala)と呼ばれ、モロコシとトウモロコシの粉末と熱湯を混ぜて糊化を進め、発芽種子の粉末を加えて計2日間で造る。こちらも、完成後は1日しか飲めない。 文章: 疎水効果 疎水効果(そすいこうか、hydrophobic effect)は、水などの極性溶媒中で非極性分子(あるいは非極性基)が溶媒と分離し凝集する性質のことである。疎水性相互作用は、疎水効果によって非極性分子間に働く引力的相互作用をあらわす。疎水効果は、タンパク質のフォールディング、タンパク質-タンパク質相互作用、脂質二重膜の形成などの駆動力であると考えられている。簡単に言えば、疎水性分子同士が水にはじかれ、集合する現象である。疎水結合とも呼ばれるが、疎水性分子間に結合が形成されるわけではなく、疎水性分子間に直接引力が働かなくても疎水効果は生じる。 文章: 混合 混合とは、2つ以上の異なる成分に適当な操作を加えて均質なものを得ること。 物質においては、粘性の少ない流体(気体または液体)の混合操作を攪拌(かくはん)、粘性が大きい場合や可塑性のあるものの混合操作を捏和(ねつか)という。粉体の場合は単に混合とすることが多いが厳密なものではない。また混合物から成分を取り出す操作は分離または精製という。 状態などの概念においても混合は定義でき、2つ以上の別々の要素の定義が、ある概念ではともに適用できる場合、その概念はそれぞれの定義の混合した概念となる(例、混合経済、習合、量子の混合状態など)。 文章: アセスルファムカリウム スクロースと比較して、甘みが感じられやすく、後を引かない。すっきりした味であるが、後味が不自然とも感じられる。ただし、サッカリンと同様に、特に高濃度の場合は後味が僅かに苦い。このため、苦味が混じった甘みと感じる場合がある。後味の改善のため、アスパルテームなど甘味が長続きする甘味料と併用されることがある。他の高甘味度甘味料と併用すると相乗効果をもたらす性質があり、アスパルテームを同量添加すると甘味度が40%強化される。またショ糖・果糖・糖アルコールなどの糖質甘味料との併用でも甘味度が15~30%強化される。この他、フェルラ酸ナトリウムを併用すると、アセスルファムカリウムが持つ苦みの混じった悪い後味がマスキングされるという報告がなされており、クラフトフーズが特許を取得している。 文章: 固体 固体(こたい、は、物質の状態の一つ。固体内の原子は互いに強く結合しており、規則的な幾何学的格子状に並ぶ場合と、不規則に並ぶ場合がある。 液体や気体と比較して、変形あるいは体積変化が非常に小さい。変形が全く起こらない剛体は理想化された固体の一つである。連続体力学においては、固体は静止状態においてもせん断応力の発生する物体と捉えられる。液体のように容器の形に合わせて流動することがなく、気体のように拡散して容器全体を占めることもない。 固体を扱う物理学は固体物理学と呼ばれ、物性物理学の一分野である。また物質科学はそもそも、強度や相変化といった固体の性質を扱う学問であり、固体物理学と重なる部分が多い。さらに固体化学の領域もこれらの学問と重なるが、特に新しい物質の開発に重点が置かれている。 今まで知られている最も軽い固体はエアロゲルであり、そのうち最も軽いものでは密度は約 1.9 mg/cm3 と水の密度の530分の1程度である。