ヨーグルトはトロッとしていて、チーズはしっかりしたものから柔らかいものまであります。
見た目も味もずいぶん違いますが、どちらも牛乳などの乳を原料にして作られるものがあります。
同じ牛乳から、どうしてヨーグルトとチーズという違う食品ができるのでしょうか？
その秘密には、 乳酸菌・牛乳のたんぱく質・固め方・水分の取り除き方 などが関係しています。
今回は市販のヨーグルトとチーズを観察しながら、その違いを調べてみましょう。
- この自由研究は何日かかる？
- まず予想してみよう
- まず結論｜「固め方」と「その後の作り方」が違う
- ヨーグルトはどうやって固まる？
- チーズはどうやって固まる？
- レンネットって何？
- ヨーグルトとチーズの共通点
- では何が違う？
- 「チーズ＝硬い」は間違い？
- 実験① 食品表示を比べよう
- 実験② 見た目と触感を比べよう
- チーズの種類が違えば結果も変わる
- ホエイって何？
- 実験③ ヨーグルトから水分を抜いたらどうなる？
- 水切りヨーグルトはチーズなの？
- 牛乳に酢を入れたものはチーズ？
- 実験④ 牛乳を酸で固めて観察しよう
- なぜ酸を入れるとカゼインが集まる？
- レンネットで固める場合は酸とは違う？
- チーズを熟成すると何が起こる？
- 穴の開いたチーズはなぜ穴がある？
- 発展研究｜3種類のチーズを比べよう
- ヨーグルトとチーズ、栄養は同じ？
- 写真はどこを撮る？
- 何年生におすすめ？
- 実験するときの注意
- 自由研究のまとめ方
- 写真や比較表を印刷してまとめよう
- まとめ｜同じ牛乳でも「固め方」と「その後」で別の食品になる
- よくある質問
- 関連記事
この自由研究は何日かかる？
- おすすめ学年：小学2～6年生
- 食品表示だけ調べる：30分程度
- 観察・水切り実験まで：1～2時間程度
- 材料のそろえやすさ：★★★★★
- 食育度：★★★★★
市販品を比較するだけでも成立するので、 短時間でまとめたい自由研究にも向いています。
まず予想してみよう
| 疑問 | 予想 |
|---|---|
| ヨーグルトとチーズは何が違う？ | |
| どちらも乳酸菌を使う？ | |
| チーズはなぜヨーグルトより硬い？ | |
| 牛乳のどの成分が固まる？ | |
| 水分の量は同じ？ |
まず結論｜「固め方」と「その後の作り方」が違う
ヨーグルトとチーズには、 乳のたんぱく質を集めて固める という共通点があります。
しかし、作り方は同じではありません。
ヨーグルトでは、乳酸菌が作る乳酸によって酸性に傾き、カゼインなどの状態が変化してゲルができます。
チーズも乳酸菌を利用するものがありますが、種類によってはレンネットなどの凝乳酵素を使って乳を固めます。
さらにチーズでは、 固まった部分からホエイを分けたり、塩を加えたり、熟成させたりする ものがあります。
つまり、
同じような原料から始まっても、固め方や水分量、その後の加工が違うことで別の食品になる
のです。
ヨーグルトはどうやって固まる？
前回調べたように、ヨーグルトでは乳酸菌が乳糖などを利用して乳酸を作ります。
乳酸によって酸性に傾くと、牛乳に含まれる代表的なたんぱく質カゼインの状態が変化します。
そしてカゼインが集まって網目状の構造を作り、水分を抱え込むことでヨーグルトらしいゲルになります。
チーズはどうやって固まる？
チーズには非常に多くの種類があり、作り方もさまざまです。
代表的な製法では、
- 乳を用意する
- 乳酸菌などを利用する
- レンネットなどで乳を固める
- 固まった部分と液体部分を分ける
- 必要に応じて塩を加える
- 種類によって熟成させる
といった工程があります。
ただし、 すべてのチーズがまったく同じ工程で作られるわけではありません。
レンネットって何？
レンネットは、 乳を固めるために使われる凝乳酵素を含むもの です。
レンネットに含まれる酵素がカゼインの一部に作用すると、カゼイン同士が集まりやすくなり、乳が固まっていきます。
小学生向けには、
「牛乳のたんぱく質が集まりやすくなるように働く酵素」
と考えるとわかりやすいでしょう。
ヨーグルトとチーズの共通点
| 共通点 | 説明 |
|---|---|
| 乳を原料にするものがある | 牛乳などが使われる |
| たんぱく質が重要 | カゼインなどが固まる仕組みに関係する |
| 微生物を利用するものがある | 乳酸菌などが利用される |
| 液体から状態が変化する | 乳の成分が集まり、固まっていく |
では何が違う？
| 比較 | ヨーグルト | チーズ |
|---|---|---|
| 主な固まり方 | 乳酸菌が作る酸による変化が重要 | 酸や凝乳酵素などを利用する |
| 水分 | 比較的多いものが多い | 種類によって大きく異なる |
| ホエイを分ける工程 | 商品による | 多くの製法で重要 |
| 熟成 | 一般的なヨーグルトではチーズのような長期熟成はしない | 熟成する種類も多い |
| 硬さ | やわらかなゲル状 | やわらかいものから硬いものまでさまざま |
「チーズ＝硬い」は間違い？
チーズというと、包丁で切れる硬いものを想像するかもしれません。
でも、
- クリームチーズ
- カッテージチーズ
- モッツァレラ
- 熟成した硬いチーズ
など、食感は大きく違います。
そのため、 「ヨーグルトは柔らかい、チーズは硬い」だけでは違いを説明できません。
作り方や水分量などにも注目しましょう。
実験① 食品表示を比べよう
プレーンヨーグルトとチーズを1種類ずつ用意します。
まず食べる前にパッケージを観察しましょう。
| 調べること | ヨーグルト | チーズ |
|---|---|---|
| 名称 | ||
| 原材料 | ||
| エネルギー | ||
| たんぱく質 | ||
| 脂質 | ||
| 炭水化物 | ||
| 食塩相当量 |
栄養成分を比べるときは、 100gあたり・1個あたりなど表示単位が同じか を確認してください。
実験② 見た目と触感を比べよう
同じ白い皿などへ少量ずつ取り、
- 色
- 水分の多さ
- スプーンですくったときの形
- 押したときの硬さ
- 表面の様子
を観察します。
| 観察 | ヨーグルト | チーズ |
|---|---|---|
| 色 | ||
| 硬さ | ||
| 水分 | ||
| 形の保ち方 |
チーズの種類が違えば結果も変わる
この実験では、 「ヨーグルトとチーズ全体の絶対的な違い」を証明するわけではありません。
例えばクリームチーズと硬い熟成チーズでは、水分も硬さも大きく違います。
自由研究には、
「今回調べた○○チーズでは、このような結果になった」
と商品名やチーズの種類を記録しておくとよいでしょう。
ホエイって何？
乳を固めたとき、 固まった部分とは別に液体部分 ができます。
これがホエイ（乳清）です。
前回、ヨーグルトの表面にたまることがある液体としても登場しました。
チーズ作りでは、 このホエイを固まった部分から分ける工程 が重要になるものがあります。
実験③ ヨーグルトから水分を抜いたらどうなる？
ヨーグルトを水切りすると、ホエイが下へ落ち、残った部分は元のヨーグルトより濃く、硬くなっていきます。
そこで、
- 水切り前
- 30分後
- 1時間後
を比べてみましょう。
| 時間 | 重さ | 硬さ | 出たホエイの量 |
|---|---|---|---|
| 開始時 | |||
| 30分後 | |||
| 1時間後 |
水分を取り除くことで食感が大きく変化する ことを観察できます。
水切りは冷蔵庫の中で行ってください。
水切りヨーグルトはチーズなの？
水切りヨーグルトは、ヨーグルトからホエイなどの水分を取り除いた食品です。
水分が減るため、濃厚になり、クリームチーズのような食感に感じることがあります。
しかし、 食感が似たからといって、一般的なチーズと同じ製造工程になったわけではありません。
「似ている」と「同じ」は分けて考えましょう。
牛乳に酢を入れたものはチーズ？
牛乳に酢やレモン汁などの酸を加えると、カゼインなどが集まって白い固まりができます。
家庭では、この仕組みを利用してカッテージチーズ風のものを作る実験もあります。
ただし、市販されるさまざまなチーズには異なる製法があるため、 「牛乳＋酢＝すべてのチーズの作り方」ではありません。
実験④ 牛乳を酸で固めて観察しよう
用意するもの
- 牛乳
- 食酢またはレモン汁
- 鍋
- スプーン
- ざる
- 清潔な布やキッチンペーパーなど
牛乳を温める工程は、 必ず大人と一緒に行ってください。
観察するポイント
- 酸を加える前の牛乳
- 酸を加えた直後
- 白い固まりができる様子
- 液体部分の色
- 水分を切った後の硬さ
分量や温度は使用するレシピによって異なるため、 食品として作る場合は信頼できるレシピに従ってください。
自由研究では「固まる前→固まり始め→分離後」の写真を撮るだけでも十分です。
なぜ酸を入れるとカゼインが集まる？
牛乳中のカゼインは、通常は微細な粒子状の構造として分散しています。
酸を加えてpHが下がっていくと、 カゼイン同士が反発して分散している状態が変化 します。
カゼインが集まりやすくなるpH付近まで酸性になると、白い固まりとして分離しやすくなります。
ヨーグルトでも乳酸菌が作った乳酸によって酸性に傾くため、 「酸とカゼイン」 という点ではつながっています。
レンネットで固める場合は酸とは違う？
違う仕組みが関係します。
レンネットに含まれる凝乳酵素は、 カゼインミセルを安定させている成分の一部へ作用 します。
するとカゼインミセル同士が集まりやすくなり、ゲルを作ります。
つまり、
- 酸：pHを下げてカゼインの状態を変える
- 凝乳酵素：カゼインの一部へ酵素が作用する
という違いがあります。
同じ「牛乳が固まった」という結果でも、 そこへ至る仕組みは同じとは限らない のです。
チーズを熟成すると何が起こる？
チーズの中には、作ってすぐ食べるものだけでなく、一定期間熟成させるものがあります。
熟成中には、微生物や酵素などの働きによって、
- たんぱく質
- 脂肪
などに変化が起こり、 味・香り・食感 が変わっていきます。
だから同じ「チーズ」でも、種類によってまったく違う味や香りになるのです。
※チーズ熟成だけの記事は増やしません。今年はここで回収します。
穴の開いたチーズはなぜ穴がある？
チーズの種類によっては、大きな穴が開いているものがあります。
これは一部のチーズで、 熟成中に微生物が作ったガスが内部にたまること などによってできます。
すべてのチーズに穴ができるわけではありません。
これも面白いテーマですが、 今年は新記事にしませんWWW
発展研究｜3種類のチーズを比べよう
余裕があれば、
- クリームチーズ
- モッツァレラなど水分の多いチーズ
- 硬めの熟成チーズ
などを比較してみましょう。
| 比較 | チーズA | チーズB | チーズC |
|---|---|---|---|
| 硬さ | |||
| 水分の感じ | |||
| 香り | |||
| 原材料 | |||
| たんぱく質 | |||
| 食塩相当量 |
「チーズ」という同じ仲間でも、 種類によって水分や食感、栄養成分が大きく違う ことがわかります。
ヨーグルトとチーズ、栄養は同じ？
同じ乳を原料にするものでも、 できあがった食品の栄養成分が同じになるわけではありません。
水分を取り除けば、同じ重さで比較したときに一部の成分が多く見えることがあります。
さらにチーズでは、製造中に塩を使うものもあります。
そのため比較するときは、
- 100gあたりなのか
- 1食分あたりなのか
- 水分量が違う食品なのか
まで考えると、より正確な研究になります。
写真はどこを撮る？
- 牛乳・ヨーグルト・チーズを並べた写真
- ヨーグルトとチーズの食品表示
- スプーンですくった状態
- 水切りヨーグルト開始時
- 30分後
- 1時間後
- 出てきたホエイ
- 牛乳を酸で固める前
- 固まり始めたところ
- 固体と液体に分かれたところ
- 比較表
特に、 「液体の牛乳→固まり→ホエイと分離」 がわかる写真を並べると、研究内容が伝わりやすくなります。
何年生におすすめ？
小学1～2年生
ヨーグルトとチーズの、
- 見た目
- 硬さ
- におい
を比較するだけでも研究できます。
小学3～4年生
水切りヨーグルトを作り、 水分が減ると食感がどう変化するか を観察しましょう。
小学5～6年生
乳酸菌・酸・カゼイン・凝乳酵素・ホエイまで調べ、 ヨーグルトとチーズでは乳の固め方や加工方法がどう違うか を考察すると本格的です。
実験するときの注意
牛乳・ヨーグルト・チーズは傷みやすい食品です。 実験直前まで冷蔵庫で保管 してください。
長時間室温に置いた実験用の食品は食べないようにしましょう。
牛乳を加熱する場合は、大人と一緒に行います。
また、乳アレルギーがある場合は乳製品を直接扱う実験を避けてください。
自由研究のまとめ方
- 疑問：ヨーグルトとチーズは何が違う？
- 予想：同じ牛乳からできるのに違う理由を考える
- 観察：見た目や硬さを比較する
- 調査：食品表示を比較する
- 調査：カゼインについて調べる
- 調査：乳酸菌とレンネットについて調べる
- 実験：水分を取り除いたときの変化を見る
- 結果：写真と表で比較する
- 考察：固め方と水分量の違いを考える
- 結論：同じ乳から違う食品になる理由をまとめる
写真や比較表を印刷してまとめよう
今回の自由研究では、ヨーグルトとチーズの比較写真だけでなく、 水切り前後や牛乳が固まる途中の写真 を並べるとわかりやすくなります。
写真や比較表を自宅で印刷する場合は、プリンターに対応した互換インクを比較してみるのもひとつの方法です。
▶ 自由研究の写真・比較表の印刷に使える互換インクをチェックする
まとめ｜同じ牛乳でも「固め方」と「その後」で別の食品になる
ヨーグルトとチーズには、 牛乳などの乳を原料にし、乳たんぱく質を固める という共通点があります。
しかし、作り方は同じではありません。
ヨーグルトでは、乳酸菌が作る乳酸によって酸性に傾き、 カゼインなどが集まってゲルを作る ことが重要です。
一方、チーズでは酸による凝固だけでなく、 レンネットなどの凝乳酵素を利用するもの もあります。
さらに、
- ホエイを分ける
- 水分を減らす
- 塩を加える
- 熟成させる
など、種類に応じた工程を行います。
つまり、
原料が同じでも「どう変化させるか」で、まったく違う食品を作ることができる。
牛乳からヨーグルト、チーズへ。 身近な冷蔵庫の中にも、たくさんの食品科学が隠れています。
よくある質問
ヨーグルトとチーズは同じものですか？
同じではありません。どちらも乳を原料にするものがありますが、固め方や水分の取り除き方、その後の加工などが異なります。
チーズも乳酸菌で作るの？
乳酸菌を利用するチーズは多くあります。ただし、レンネットなどの凝乳酵素を使うものもあり、チーズの種類によって製法は異なります。
水切りヨーグルトはチーズですか？
食感がクリームチーズのように感じられることがありますが、水切りヨーグルトはヨーグルトから水分を取り除いたものです。食感が似ていても製法まで同じとは限りません。
牛乳に酢を入れるとどうして固まるの？
酸によってpHが下がると、牛乳中のカゼインが集まりやすくなり、白い固まりとして分離します。
チーズから出る液体は何？
乳を固めたときに分かれる液体部分をホエイ（乳清）と呼びます。
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