化学の話 : ニンジン🥕を切ったらプラスチック製のまな板に色がこびりついてしまう
ニンジン🥕をまな板の上で切ると、特に白いプラスチックのまな板ではニンジンのあのオレンジ色がこびりついてしまいやすいです。みじん切りに細かく切る場合はとくに色がこびりつきます。
このこびりついたニンジンの色は洗剤を付けたスポンジやタワシでごしごし擦ってもなかなか落ちませんが、これを簡単に落とす方法としては
さて、まな板の汚れを落とすライフハックはともかくとして、このしつこいニンジンによる色汚れの原因はなんぞや？というのを考えてみることにします。
まぁ検索すればβ-カロテンがニンジンを切った時の汚れの元ってのはすぐ分かりますね。ネットですぐ情報が得られる。便利な時代になったものです。ただそこで話を終わらせるのもつまらないので、ネットの情報などをひっくるめてもうちょっと深堀りして考えてみることにします。
ちなみにオタネニンジン(別名として朝鮮人参、高麗人参、単に人参とも)もニンジンという名前が付いていますが、種としては別のもの。元々、人参という名はこちらのオタネニンジンの方に付けられていて、後から入ってきたニンジンは形が似ているからという理由で同じ名が使われたようです(区別のために後から入ってきた方はセリニンジンとも呼ばれる)。
なおセリニンジンも中国で改良が進んだ東洋ニンジン、ヨーロッパで改良が進んだ西洋ニンジンがあり、現在日本でよく目にするのは西洋ニンジンの方。日本に伝わったのは東洋ニンジンが16世紀頃、西洋ニンジンは江戸時代後期のようです。
一言にニンジンといってもこのようにいろいろ指すのですが、それだと話がややこしくなるので今回は目にしやすい西洋ニンジンのことをニンジンと表すことにします。
さて、ニンジンは野菜として重宝されてきました。そしてニンジンに含まれる栄養素がなんだとか色素がなんだとかが分かってきたのは化学や生物学的な研究が進んできてからの話。そこを掘り下げると話が重箱の隅をつつくが如く長くなってしまうので、今回はその結果だけを参考にします。
また「β(ベータ)」と付いていますが、その他にα-カロテン、γ-カロテンも存在します(細かく見るともっとあるようですが)。カロテンの組成はC40H56と表されますが、分子構造の違いがあるためにαやβなどと区別されています。ニンジンにおいてカロテンはβ-カロテンが最も多く含まれるようです。
さてカロテンの組成はC40H56ですが、これだけだと何が何やらさっぱり分かりません。分かるとしたら分子に含まれる元素は炭素と水素だけという情報。組成だけでなく、分子の構造はどうなっているのかというのを見るためにAvogadroというソフトでβ-カロテンについて3Dモデリングしてみました。
3D分子モデルを見てざっと分かることは二重結合がいくつもある炭素鎖の両端に炭素環がくっついているということ。
どうしてβ-カロテンがあるとオレンジ色に見えるのかというと、それはこの分子の構造による電子分布に由来します。二重結合と書きましたが、化学結合においては結合しているからといってその場で電子が固定されているというわけではありません。そして共役系という電子が非局在化した状態においては特殊な状態になるのですが、話が難しくなるので割愛します。簡単に言うと、こういった分子に光が当たると特殊な光の吸収をするため、人の目には色が付いているように見えるという感じです。
何か分子の世界に入って見てきたようなことを書いてますが、研究で分かっている話というのは条件が限られた場合での話。ニンジンには他の物質も多く含まれるわけで、実際にはもっと複雑なことになっています。
もしカロテンが酸と反応するならお酢でも落ちそうな気はしますが、分子をみても到底酸と反応しそうな部分は無いですね😞
(反応すれば何でもいいというわけではなく、逆に余計に汚れがこびりつく可能性も)
さて、ここまで書いてきてふとカロテンの組成C40H56をみて気が付いたことがあります。分子が炭素と水素しか含まないため、酸素を供給しながら熱すれば二酸化炭素と水に分解するんじゃないかと。つまり空気中でまな板ごと熱するか火で炙ればカロチンの色などすぐ消し飛ぶんじゃないかと思ったわけですが、考えるまでもなくプラスチックや木製のまな板でそんなことをすれば火事の元にしかならないですね😉
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このこびりついたニンジンの色は洗剤を付けたスポンジやタワシでごしごし擦ってもなかなか落ちませんが、これを簡単に落とす方法としては
- 漂白剤に浸ける
- 日光に晒す
- サラダ油を垂らして擦る
さて、まな板の汚れを落とすライフハックはともかくとして、このしつこいニンジンによる色汚れの原因はなんぞや？というのを考えてみることにします。
まぁ検索すればβ-カロテンがニンジンを切った時の汚れの元ってのはすぐ分かりますね。ネットですぐ情報が得られる。便利な時代になったものです。ただそこで話を終わらせるのもつまらないので、ネットの情報などをひっくるめてもうちょっと深堀りして考えてみることにします。
ニンジン🥕とは
そもそもニンジンとは何かというと、セリ科の植物でその根の部分が主に食用とされます。よくスーパーで売られているニンジンはオレンジ色のものが多いですが、その他に紫色や黄色のものがあったりもします。で、その根の色の成分がカロテンというわけです。ちなみにオタネニンジン(別名として朝鮮人参、高麗人参、単に人参とも)もニンジンという名前が付いていますが、種としては別のもの。元々、人参という名はこちらのオタネニンジンの方に付けられていて、後から入ってきたニンジンは形が似ているからという理由で同じ名が使われたようです(区別のために後から入ってきた方はセリニンジンとも呼ばれる)。
なおセリニンジンも中国で改良が進んだ東洋ニンジン、ヨーロッパで改良が進んだ西洋ニンジンがあり、現在日本でよく目にするのは西洋ニンジンの方。日本に伝わったのは東洋ニンジンが16世紀頃、西洋ニンジンは江戸時代後期のようです。
一言にニンジンといってもこのようにいろいろ指すのですが、それだと話がややこしくなるので今回は目にしやすい西洋ニンジンのことをニンジンと表すことにします。
さて、ニンジンは野菜として重宝されてきました。そしてニンジンに含まれる栄養素がなんだとか色素がなんだとかが分かってきたのは化学や生物学的な研究が進んできてからの話。そこを掘り下げると話が重箱の隅をつつくが如く長くなってしまうので、今回はその結果だけを参考にします。
カロテンとは
まずニンジンに含まれる色素で有名なものとしてβ-カロテンがあります。カロテンは英語で書くとcarotene。カロテンは以前はよく「カロチン」と呼ばれていました。ドイツ語ではcarotinと書かれるのでカロチンという呼び方はドイツ語から来たのではないでしょうか。また「β(ベータ)」と付いていますが、その他にα-カロテン、γ-カロテンも存在します(細かく見るともっとあるようですが)。カロテンの組成はC40H56と表されますが、分子構造の違いがあるためにαやβなどと区別されています。ニンジンにおいてカロテンはβ-カロテンが最も多く含まれるようです。
さてカロテンの組成はC40H56ですが、これだけだと何が何やらさっぱり分かりません。分かるとしたら分子に含まれる元素は炭素と水素だけという情報。組成だけでなく、分子の構造はどうなっているのかというのを見るためにAvogadroというソフトでβ-カロテンについて3Dモデリングしてみました。
3D分子モデルを見てざっと分かることは二重結合がいくつもある炭素鎖の両端に炭素環がくっついているということ。
どうしてβ-カロテンがあるとオレンジ色に見えるのかというと、それはこの分子の構造による電子分布に由来します。二重結合と書きましたが、化学結合においては結合しているからといってその場で電子が固定されているというわけではありません。そして共役系という電子が非局在化した状態においては特殊な状態になるのですが、話が難しくなるので割愛します。簡単に言うと、こういった分子に光が当たると特殊な光の吸収をするため、人の目には色が付いているように見えるという感じです。
何か分子の世界に入って見てきたようなことを書いてますが、研究で分かっている話というのは条件が限られた場合での話。ニンジンには他の物質も多く含まれるわけで、実際にはもっと複雑なことになっています。
ライフハックの科学的な根拠について
さて、β-カロテンについてざっと見てきました。そしてβ-カロテンは水に溶けにくく油に溶けやすいという脂溶性を持ちます。一番始めに挙げたライフハックネタでサラダ油で落とすという話もβ-カロテンの脂溶性という性質を利用したものでしょう。漂白剤は色素分子に対して酸化もしくは還元反応で色を消す(色素分子を分解する) という狙い。太陽光に関しては、おそらくは太陽光に含まれる紫外線による分子分解を狙ったものかと思います。もしカロテンが酸と反応するならお酢でも落ちそうな気はしますが、分子をみても到底酸と反応しそうな部分は無いですね😞
(反応すれば何でもいいというわけではなく、逆に余計に汚れがこびりつく可能性も)
さて、ここまで書いてきてふとカロテンの組成C40H56をみて気が付いたことがあります。分子が炭素と水素しか含まないため、酸素を供給しながら熱すれば二酸化炭素と水に分解するんじゃないかと。つまり空気中でまな板ごと熱するか火で炙ればカロチンの色などすぐ消し飛ぶんじゃないかと思ったわけですが、考えるまでもなくプラスチックや木製のまな板でそんなことをすれば火事の元にしかならないですね😉
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