酵母の発酵で風船はふくらむのか、実際にやってみた

パンがふくらむ仕組みを、風船で見てみる

今回は、酵母の発酵で本当に風船がふくらむのかを実験してみました。

パンを作るときに使うドライイーストは、砂糖を分解して二酸化炭素を出します。

パン生地がふくらむのは、この二酸化炭素が生地の中にたまるためです。

では、ペットボトルの中で酵母を発酵させ、その口に風船をつけたら、風船はふくらむのでしょうか。

実際に条件を変えて調べてみました。

今回用意したもの

  • ドライイースト
  • 砂糖
  • ぬるま湯
  • 冷たい水
  • 小さめのペットボトル
  • 風船
  • 計量スプーン
  • 時計

ペットボトルは、同じ大きさのものを3本用意しました。

風船も同じ種類のものを使いました。

条件ができるだけ同じになるようにして、違いを比べやすくしました。

実験した条件

今回は、次の3つの条件で実験しました。

番号 中に入れたもの
A ドライイースト＋砂糖＋ぬるま湯
B ドライイースト＋ぬるま湯
C ドライイースト＋砂糖＋冷たい水

Aは、酵母が発酵しやすそうな条件です。

Bは、砂糖を入れないとどうなるかを調べるためのものです。

Cは、水の温度が低いとどうなるかを調べるためのものです。

実験前の予想

実験前には、Aの風船が一番よくふくらむと予想しました。

理由は、酵母に砂糖とぬるま湯がそろっているからです。

酵母は砂糖を栄養にして活動し、ぬるま湯の温度だと発酵が進みやすいと考えました。

Bは砂糖がないので、あまりふくらまないかもしれません。

Cは砂糖はありますが、水が冷たいので、発酵がゆっくりになるのではないかと予想しました。

実験の方法

まず、3本のペットボトルに、それぞれ水を入れました。

AとBにはぬるま湯を入れました。

Cには冷たい水を入れました。

次に、Aにはドライイーストと砂糖、Bにはドライイーストだけ、Cにはドライイーストと砂糖を入れました。

それぞれ軽く混ぜたあと、ペットボトルの口に風船をかぶせました。

そのまま室内に置き、10分後、20分後、30分後、60分後の様子を観察しました。

10分後の様子

10分後、Aのペットボトルの中には小さな泡が出始めていました。

風船はまだ大きくはありませんでしたが、少しだけ持ち上がっているように見えました。

Bは、ほとんど変化がありませんでした。

Cも、泡は少し見えましたが、Aほどはっきりした変化はありませんでした。

20分後の様子

20分後になると、Aの風船が明らかにふくらみ始めました。

ペットボトルの中には泡がたくさん出ていて、発酵している様子がわかりました。

Bの風船は、まだほとんどふくらんでいませんでした。

Cは、ほんの少し風船が立ち上がったように見えましたが、Aほどではありませんでした。

30分後の様子

30分後、Aの風船はかなりふくらみました。

完全に丸く大きくなるほどではありませんでしたが、ペットボトルの口の上でしっかり立ち上がっていました。

Bは少しだけふくらんだようにも見えましたが、Aと比べるとかなり小さい変化でした。

Cは、Aより遅れて少しふくらんできました。

冷たい水でも発酵は起きるようですが、進み方はゆっくりだと感じました。

60分後の結果

60分後に観察すると、3つの違いがはっきりしました。

条件 結果
A：ドライイースト＋砂糖＋ぬるま湯 風船が一番大きくふくらんだ
B：ドライイースト＋ぬるま湯 ほとんどふくらまなかった
C：ドライイースト＋砂糖＋冷たい水 少しふくらんだが、Aより小さかった

一番よくふくらんだのは、予想通りAでした。

酵母、砂糖、ぬるま湯がそろうと、発酵がよく進むことがわかりました。

風船がふくらんだ理由

風船がふくらんだのは、酵母が砂糖を分解して二酸化炭素を出したからだと考えられます。

二酸化炭素は気体なので、ペットボトルの中にたまっていきます。

ペットボトルの口には風船をつけてあるので、発生した気体は風船の中に入りました。

その結果、風船が少しずつふくらんでいきました。

これは、パンの生地がふくらむ仕組みと似ています。

砂糖を入れないとどうなったか

Bは、ドライイーストとぬるま湯だけを入れました。

この条件では、風船はほとんどふくらみませんでした。

酵母が活動するには、栄養になる砂糖が必要です。

砂糖が少ないと、二酸化炭素の発生も少なくなると考えられます。

この結果から、砂糖は酵母の発酵を進めるために大切だとわかりました。

冷たい水ではどうなったか

Cは、砂糖とドライイーストを入れましたが、水は冷たいものを使いました。

この条件でも風船は少しふくらみました。

しかし、Aと比べるとふくらむまでに時間がかかり、ふくらみ方も小さくなりました。

このことから、水の温度も発酵の進み方に関係していると考えられます。

酵母は冷たい水の中では活動がゆっくりになるようです。

今回わかったこと

今回の実験で、酵母の発酵によって風船がふくらむことがわかりました。

特に、ドライイースト、砂糖、ぬるま湯を組み合わせたときに、風船がよくふくらみました。

これは、酵母が砂糖を分解して二酸化炭素を発生させたためだと考えられます。

また、砂糖がないと発酵が弱くなり、冷たい水では発酵がゆっくりになることもわかりました。

自由研究としてまとめるポイント

この実験は、時間ごとに風船の変化を写真に撮ると、とてもわかりやすくなります。

10分後、20分後、30分後、60分後の写真を並べると、発酵が進んでいく様子が見えます。

また、ペットボトルの中の泡の量も観察するとよいです。

風船のふくらみだけでなく、泡の出方も発酵の手がかりになります。

まとめるときは、「酵母が二酸化炭素を出したから風船がふくらんだ」と書くと、理科の実験としてわかりやすくなります。

注意したこと

実験では、ペットボトルのふたを閉めないようにしました。

発酵によって気体が発生するため、ふたを閉めると中の圧力が高くなる可能性があります。

また、熱すぎるお湯は使わず、手で触って熱すぎないくらいのぬるま湯を使いました。

安全に実験するためには、気体の逃げ道を作ることと、熱湯を使わないことが大切です。

まとめ

酵母の発酵で風船はふくらみました。

一番よくふくらんだのは、ドライイースト、砂糖、ぬるま湯を入れたものです。

酵母が砂糖を分解すると、二酸化炭素が発生します。

その二酸化炭素が風船の中に入り、風船をふくらませました。

この実験によって、パンがふくらむ仕組みも、身近な形で理解することができました。

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