ソイプロテインをすくった後、袋の内側やスプーンに残る粉。添加物の有無だけでは説明できない付着を、食品粉末の帯電と湿度の実験から読む。粉を届ける効率と残る力、乾いた粉と液中の分子の違いを整理し、家庭での移し替えを観察する視点と、研究を読み違えない考え方を示す。
袋の底に残ったソイプロテインを、スプーンで最後まですくえるだろうか。中身を容器へ落としても縁には薄い粉が残り、袋を軽く振っても内側の粉は張り付いたままだ。「添加物が入っているからだろうか」と原材料表示を見直したくなる場面である。
答えの芯は、付着を見るときには成分だけでなく、粉が帯びる電気と移動する条件を考える、ということだ。食品粉末を表面に付ける実験では、大豆たんぱくの帯電の性質が転送効率に関係し、湿度によっても挙動が変わった。これらは食品粉末を対象とした装置実験である。18〜39歳の女性が家庭で使う製品や器具にそのまま当てはめることはできず、付着の原因や減らし方を特定するには製品と操作条件を確かめる必要がある。[4][5]
既存記事「ソイプロテインの粉っぽさは袋で違う？造粒された顆粒と保存中の凝集を比べる」には粒のまとまりと保存の問いを譲る。ここで追うのは、すくった粉が目的の容器へ届き、そこに残るまでの道筋である。粉の白さと成分の関係も隣の記事の題材とし、付着を品質の採点表にしない読み方を考えたい。
粉を運ぶことと、表面に残すことは違う
食品粉末を扱う研究には、粉を食品などの表面に付けるコーティングの実験がある。Setyoらの実験では、大豆分離たんぱくのほか、米たんぱく、ホエイたんぱく、卵白、塩、コーンスターチなどを使い、電気を利用しない方法と、正または負の電気を利用する方法を比較した。大豆分離たんぱくとは、大豆からたんぱく質を分離した原料である。[4]
この研究を読むうえで分けたいのが、転送効率と付着である。前者は粉が狙った先へ届く側の指標、後者は届いた粉が表面にとどまる側の指標として扱われている。粉が途中の部品にたまれば、先の表面に付けたい粉は減る。表面によく付く性質だけを見ても、移動全体の成績は決まらない。[4]
台所でも観察する場所を分けてみるとよい。袋から取り出す段階なのか、スプーンから落とす段階なのか、落ちた先の壁に残る段階なのか。同じ「残る」でも、目を向けている場所は違う。これは原因を決めるための診断ではなく、自分が困っている操作を具体的な言葉にする方法である。
実験では、粉と水を混ぜた液の水素イオン濃度を変え、乾燥して粉に戻し、さらに粉砕して調べている。大半の粉では、元の液の条件による転送効率や付着への影響はなかった。一方、大豆分離たんぱくやコーンスターチでは、密度や転送効率に変化が見られた。研究者は、液の条件が密度に影響し、それが転送効率に関係した可能性を挙げている。[4]
ここでの密度は粉の扱い方を考える材料であって、たんぱく質の純度を表す点数ではない。同じ大豆由来という呼び名でも、試料の状態や操作条件を通して読む必要がある。大豆分離たんぱくの一方では凝集性と付着も変わったが、すべての粉が同じ応答をしたわけではなかった。[4]
「よく付く粉」と一語で片付けると、途中に引っ掛かる粉と、目的地にとどまる粉が同じ箱に入ってしまう。研究の問いは、粉が何に、どの段階で付いたかまで含む。スプーンの裏を眺めるときにも、袋の内側と容器の壁を別々に見るだけで、比較したい対象は明確になる。
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
帯電の向きは、装置の設定だけでは決まらない
帯電とは、粉が電気を帯びた状態を指す。食品への応用を扱ったレビューでは、電気を利用して非常に細い繊維や粒子をつくる技術が整理され、大豆たんぱくも対象となる材料に含まれている。食品と電気の関係は異物の混入を意味するものではなく、材料の加工にも使われる物理的な性質である。[8]
ただし、そのレビューで扱う粒子や繊維の製造と、袋の粉をすくう操作は別である。液の条件や加工条件を調整する技術の存在から、家庭の器具の材質に優劣を付けることはできない。電気を使えばいつでも粉を思い通りに動かせる、という読み方も避けたい。[8]
Setyoらの実験では、多くの粉で正負の設定による結果は同じだった。しかし、大豆分離たんぱくの一方、米たんぱく、コーンスターチでは、負の設定のときに電極の線へ粉がたまり、転送効率と付着が低下した。この影響は断続的に現れ、研究者は接触や摩擦に伴う帯電が関係することを示唆している。[4]
装置が作る電気の向きだけでは、材料が実際にたどる経路を説明し切れないところが面白い。粉を目的地へ送るための線に、粉が居着いてしまう。付けたい場所と付いてほしくない場所が同じ装置の中にあり、局所的な付着は全体の効率を下げる側にも回る。[4]
別の食品粉末の実験でも、ほとんどの粉では正負による転送効率や付着の差はなかった一方、大豆たんぱくと豚ゼラチンの転送効率には違いがあった。これらは正に帯電する値が高く、正の設定の方が転送効率も高かった。多数の材料に共通する結果と、特定の材料で起きる例外の両方を読む必要がある。[5]
この結果から家庭へ持ち帰れるのは、スプーンを買い替える指令ではない。「どの粉でも、どの接触面でも同じ」と考えない視点である。粉をすくうときに袋の縁へ擦り付けるのか、そのまま持ち上げるのか。こうした操作を記録することは、異なる朝を比べる準備になる。操作を変えれば付着が必ず減る、とまでは決めずに観察したい。
湿度を上げれば解決、とはならない
Xuらは食品粉末をアルミニウムの標的に付ける実験で、相対湿度と損失の関係を調べた。相対湿度とは、その温度で空気が含み得る水蒸気に対する割合である。実験では湿度だけでなく、電気を使わない条件と、正負の電圧をかける条件も比較されている。[5]
研究が分けた損失は、狙った先へ向かわない損失、付着に関わる損失、輸送に関わる損失である。湿度はそのすべてを同じ方向に変えたのではない。標的への狙いに関わる損失は、電気を使う場合も使わない場合も、湿度の影響を受けなかった。[5]
電気を使わない条件では、大きな粒の粉は湿度が高くなると塊になり、標的から転がり落ち、付着に関わる損失が増えた。一方、小さい粒の群では同じ変化は見られなかった。湿気でまとまることと、目的の面に残ることは同義ではない。まとまったからこそ落ちる、という経路もある。[5]
電気を利用した条件では、湿度の上昇とともに帯電の効率と粉の電気抵抗が低下した。電気抵抗とは電気の流れにくさを表す性質であり、高湿度で抵抗が下がると電荷が失われる速度が上がり、静電気による付着が弱まるという説明である。塩では湿度の上昇とともに付着に関わる損失が増えた。[5]
ただし、塩以外の粉では電気抵抗が塩よりはるかに高く、高い湿度に達するまで同様の影響を受けなかった。水分が増えれば帯電が減るという一筋の説明では、粉の違いも、粒のまとまりも抜け落ちる。家庭の袋に水気を足す方法へ、そのまま置き換えるべき結果ではない。[5]
湿度を比べた研究では、輸送に関わる損失についても、電気を使わない場合はほとんどの条件で湿度の影響がなかった。例外は、絶対湿度が非常に高く、水に由来する毛管力が支配的になる場合だった。毛管力は、ここでは粉の間の水分が関わる力として捉えればよい。湿度という同じ条件を変えても、どこで失う粉を見ているかで結果は異なる。[5]
また、電気を使った場合の輸送の損失は、たんぱく質以外の粉では湿度の影響を受けなかった。これは「粉全体に湿度は無関係」という結論ではない。標的へ向かう過程、表面での付着、輸送の過程を分けて初めて成立する結果である。大豆の粉を考えるときに、塩やでんぷんの結果だけを代表として選ぶこともできない。[5]
元の液の条件を変えた実験に目を戻すと、粉と蒸留水を1対8で混ぜ、pHを3、5、7、9、11に調整した後に乾燥している。pHは酸性やアルカリ性の程度を表す指標である。この手順は、完成した粉に台所で別の液を混ぜる操作とは異なる。液の状態で条件を与え、粉に戻してから測るという順序まで含めて結果を読む必要がある。[4]
家庭で比較するなら、朝は袋からすくい、夜は別の容器から注いだという違いを残しておきたい。こうした比較で残り方が変わっても、時刻だけの影響とは決められない。研究の装置を再現する必要はないが、変わった条件を見落とさない姿勢は借りられる。袋の最後の粉と開封直後の粉を比べる場合も、何が同じで何が違うかを先に書いておくと、印象だけの結論を急がずに済む。
数字で読む粉の移動と湿度
15種類の食品粉末を使い、同じ大豆だけに閉じない比較が行われた。[5]
相対湿度20〜80%が実験範囲であり、家庭の保存基準を決めた試験ではない。[5]
電圧は0、+25、−25 kVで比較され、外から電気をかける条件が含まれた。[5]
粒径297 µm以上の粉では、電気を使わない条件で湿度上昇とともに付着の損失が増えた。[5]
粒径227 µm以下の粉では、その湿度による付着の損失の変化は見られなかった。[5]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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