寒天・ゼラチン・ペクチンの違いは？「プルプル三銃士」を比べる自由研究【小学生】

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ゼリー、寒天、ジャム。

どれもプルプルしたり、固まったりする食べ物です。

でも、この3つは同じ仕組みで固まっているのでしょうか？

実は、食品を固めるものには、

  • 寒天
  • ゼラチン
  • ペクチン

などがあり、それぞれ原料も性質も違います。

同じ「プルプル」なのに、何が違う？

今回は、この3つを「プルプル三銃士」として実際に比べてみましょう。

固まり方、食感、温度による変化などを観察すると、身近なお菓子作りから食品科学を学べる自由研究になります。

この自由研究は何日かかる？

  • おすすめ学年：小学3～6年生
  • おすすめ期間：3～5日程度
  • 基本実験：1日でも可能
  • 実験時間：1～2時間程度＋冷却時間
  • 観察日数：当日～翌日
  • 材料の入手しやすさ：★★★★☆
  • 当日完成：△

3種類を作って比べるだけなら1日でもできます。

ただし、冷蔵庫で冷やしたあとや翌日の状態、室温に出したあとの変化なども観察すると、違いがよりわかりやすくなります。

まずは「プルプル三銃士」の正体を知ろう

見た目は似ていますが、寒天・ゼラチン・ペクチンは同じものではありません。

種類主な原料特徴
寒天海藻しっかりした歯切れのある食感になりやすい
ゼラチン動物由来のコラーゲンやわらかく弾力のある食感になりやすい
ペクチン植物果物のジャムやゼリーなどのゲル化に利用される

つまり、

海藻・動物・植物。

3種類とも出身地からして違います。

それなのに、どれも液体を固めることができるのです。

ここだけでも面白い自由研究になります。

寒天は何からできている？

寒天は、テングサやオゴノリなどの海藻を原料として作られます。

寒天液を冷やすとゲル状に固まり、しっかりとした食感になります。

寒天ゼリー、羊羹、みつ豆などにも使われています。

海藻がどうして透明に近い寒天になるのかを調べると、さらに別の自由研究にも発展できます。

ゼラチンは何からできている？

ゼラチンは、動物の皮や骨などに含まれるコラーゲンから作られます。

水分を含んで冷えるとゲル状になり、寒天とは違った弾力のある食感になります。

ゼリー、ムース、ババロアなど、さまざまなお菓子や料理に使われています。

骨付き肉などを煮た煮汁が、冷めるとプルプルに固まることがあります。

これもコラーゲンとゼラチンの関係を考えるきっかけになります。

ペクチンは何からできている？

ペクチンは、果物や野菜など植物の細胞壁に含まれている多糖類の一種です。

りんごや柑橘類などにも含まれていて、ジャムやフルーツゼリーなどのゲル化に利用されています。

ただし、ペクチンは寒天やゼラチンのように「水に入れて冷やせば何でも同じように固まる」というものではありません。

ペクチンの種類によって、糖や酸、カルシウムなど、ゲル化に必要な条件が異なります。

ここがプルプル三銃士の中でも少し複雑なところです。

自由研究｜寒天・ゼラチン・ペクチンを比べてみよう

用意するもの

  • 粉寒天
  • 粉ゼラチン
  • 製菓用ペクチン
  • それぞれの商品表示に必要とされる材料
  • 水
  • 計量カップ
  • 計量器
  • 小鍋
  • 同じ形の透明な容器3個
  • スプーン
  • ラベル
  • 記録用紙
  • カメラやスマートフォン

重要：ペクチンは商品によって固まる条件が異なります。

実験では、それぞれの商品パッケージに書かれた使用方法に従って作ってください。

加熱を伴うため、子どもだけでは行わず、大人と一緒に実験しましょう。

まず予想してみよう

作る前に、3種類がどんな固まり方をすると思うか予想します。

例えば、

  • 全部同じくらいプルプルになると思う
  • 寒天が一番硬そう
  • ゼラチンが一番やわらかそう
  • ペクチンはジャムみたいになりそう
  • 室温に出したときの変化も違うと思う

などを書いてみましょう。

予想と実際の結果が違っても問題ありません。

実験方法

  1. 寒天・ゼラチン・ペクチンの商品表示を確認します。
  2. それぞれ指定された方法で液体を作ります。
  3. 同じ形の透明な容器へ、同じくらいの量を入れます。
  4. それぞれ「寒天」「ゼラチン」「ペクチン」とラベルを付けます。
  5. 固まるまでの時間を記録します。
  6. 十分に固まったら見た目を比較します。
  7. スプーンですくって硬さや弾力を観察します。
  8. 容器を傾けて動き方を比較します。
  9. 写真を撮ります。

3種類は固まるために必要な条件が違うため、まったく同じ作り方にはできません。

その違い自体も、今回の研究結果のひとつです。

「条件をそろえる実験」なのに作り方が違っていいの？

これまでの比較実験では、「変えるもの以外は同じ条件にする」と説明してきました。

しかし今回は少し違います。

寒天・ゼラチン・ペクチンは、そもそも固まるために必要な条件が違います。

無理にまったく同じ温度・同じ作り方にすると、うまく固まらないものが出てくる可能性があります。

そこで今回は、

「それぞれを適切な方法で固めたあと、できあがったゲルの性質を比較する」

という実験にします。

この違いを実験方法に書いておくと、高学年ではとてもよい考察材料になります。

見た目を比較しよう

まずは3種類を並べて観察します。

  • 透明度
  • 表面の様子
  • 気泡の入り方
  • 傾けたときの動き
  • 形の保ち方

などを記録します。

同じ場所、同じ明るさ、同じ角度から写真を撮ると比較しやすくなります。

スプーンですくって比べてみよう

次に、同じ大きさのスプーンですくってみます。

観察するポイントは、

  • スッと切れる？
  • 弾力がある？
  • 崩れやすい？
  • 伸びる感じがある？
  • 形を保つ？

などです。

「硬い・やわらかい」だけでなく、どんなふうに硬いのか、どんなふうにやわらかいのかを言葉にしてみましょう。

フォークで押したらどうなる？

同じくらいの力でフォークやスプーンを押し当て、変形の仕方を観察する方法もあります。

例えば、

  • 割れるように崩れる
  • へこんで戻る
  • ぐにゃっと変形する
  • 粘りがある

など、違いが見つかるかもしれません。

押す前と押したあとの写真を撮っておくと、結果が伝わりやすくなります。

結果を表にまとめよう

比べる項目寒天ゼラチンペクチン
原料海藻動物由来植物由来
固まるまでの時間
硬さ
弾力
切れ方
透明感
スプーンですくった様子
気づいたこと

室温に出したらどうなる？

ここからが、さらに面白い比較です。

十分に冷やして固めた3種類を、同じ室温の場所へ出します。

そして、

  • 出した直後
  • 10分後
  • 20分後
  • 30分後

など、時間を決めて観察します。

3種類は温度が変わったときも同じような変化をするのでしょうか？

形、硬さ、表面の様子などを比較してみましょう。

食品を長時間室温に置くことは避け、観察用として扱ったものは無理に食べないようにしてください。

冷やしたらもう一度固まる？

温度による変化を観察すると、さらに新しい疑問が出てきます。

一度やわらかくなったものを、もう一度冷やしたら元に戻る？

寒天・ゼラチン・ペクチンでは、温度による変化の仕方も同じとは限りません。

商品の性質や衛生面に注意しながら、調べ学習としてそれぞれの特徴をまとめてもよいでしょう。

なぜ食感が違うの？

3種類とも液体をゲル状にすることができますが、作られる構造や固まる仕組みは同じではありません。

そのため、

  • 硬さ
  • 弾力
  • 歯切れ
  • 口どけ
  • 温度への反応

などに違いが現れます。

つまり、

見た目が「プルプル」だからといって、中身まで同じではない

ということです。

「ゼリー」という名前でも固めるものは同じ？

スーパーのお菓子売り場を見ると、いろいろなゼリーがあります。

では、それらは全部ゼラチンで固めているのでしょうか？

商品の原材料表示を見てみると、

  • ゼラチン
  • 寒天
  • ゲル化剤
  • ペクチン

など、さまざまな表示が見つかることがあります。

「市販のゼリーは何で固めている？」

と原材料表示を調べるだけでも、追加の調べ学習になります。

寒天とゼラチン、カロリーも違う？

原料が違えば、栄養成分も同じではありません。

寒天は食物繊維を多く含む食品として知られています。

一方、ゼラチンはコラーゲン由来のたんぱく質です。

ここから、

「寒天は低カロリー・ゼロカロリーと言われるのに、ゼラチンで作るゼリーはどうなの？」

という別の自由研究にも発展できます。

なお、完成したゼリーのカロリーは、固める材料だけでなく砂糖や果汁など、ほかに加える材料によっても変わります。

骨付き肉の煮汁が固まるのはどの仲間？

骨付き肉などを長時間煮込み、煮汁を冷蔵庫へ入れると、翌日にプルプルに固まっていることがあります。

これは、肉や骨などに含まれるコラーゲンが加熱によって変化し、ゼラチンとして煮汁に溶け出すことが関係しています。

つまり、こちらはゼラチンチーム。

お菓子だけでなく、普段の料理の中にも「プルプル三銃士」につながる現象があります。

果物を煮て固まるのはどの仲間？

りんごや柑橘類などを使ったジャムやフルーツゼリーでは、ペクチンがゲル化に関係することがあります。

こちらはペクチンチームです。

「同じプルプル」という身近な現象を、

  • 海藻由来
  • 動物由来
  • 植物由来

に分けて考えると、食品を見る目が変わってきます。

何年生におすすめ？

小学1～2年生

大人が3種類を作り、子どもは触ったりスプーンですくったりして、「硬い」「やわらかい」「プルプル」などの違いを絵や写真でまとめると取り組みやすくなります。

小学3～4年生

原料、固まり方、硬さ、弾力などを表にして比較してみましょう。

小学5～6年生

固まる仕組み、温度による変化、原材料表示などまで調べると、食品科学としてかなり充実した自由研究になります。

自由研究のまとめ方

  1. 疑問：寒天・ゼラチン・ペクチンは何が違う？
  2. 予想：3種類の固まり方を予想する
  3. 調査：それぞれの原料を調べる
  4. 実験：それぞれ適切な方法で固める
  5. 観察：硬さ・弾力・切れ方などを比べる
  6. 写真：同じ容器に入れて比較する
  7. 結果：表にまとめる
  8. 考察：なぜ同じプルプルでも違うのか考える
  9. 発展：温度や市販食品について調べる
  10. 感想：新しく見つけた疑問を書く

「プルプル三銃士」を写真で並べてみよう

今回の自由研究は、3種類を並べた写真がとても使いやすいテーマです。

同じ形の透明な容器に、

  • 寒天
  • ゼラチン
  • ペクチン

を入れ、正面から撮影してみましょう。

さらに、

  • スプーンですくった写真
  • フォークで押した写真
  • 容器を傾けた写真
  • 室温に出したあとの写真

を並べると、文章だけでは伝わりにくい食感の違いも表現しやすくなります。

写真や比較表を自宅で何枚も印刷すると、プリンターのインクを多く使うことがあります。

印刷枚数が増えそうなら、純正品だけでなく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してみる

まとめ｜同じ「プルプル」でも寒天・ゼラチン・ペクチンは別物！

寒天・ゼラチン・ペクチンは、どれも食品を固めるために使われます。

しかし、その原料は、

  • 寒天：海藻
  • ゼラチン：動物由来のコラーゲン
  • ペクチン：植物

と大きく違います。

さらに、固まるために必要な条件や、できあがったときの硬さ・弾力・温度による変化などにも違いがあります。

つまり、

見た目はみんな「プルプル」でも、その正体はまったく同じではありません。

3種類を実際に作って並べれば、その違いを目・手・スプーンなどを使って観察できます。

「どうして食べ物は固まるの？」

そんな身近な疑問から、食品科学の世界をのぞいてみましょう。

よくある質問

寒天とゼラチンは同じものですか？

違います。寒天は海藻を原料とし、ゼラチンは動物のコラーゲンから作られます。固まり方や食感、温度による性質などにも違いがあります。

ペクチンも水に入れて冷やせば固まりますか？

必ずしもそうではありません。ペクチンには種類があり、糖や酸、カルシウムなど、ゲル化に必要な条件が異なります。実験では使用する商品の表示に従ってください。

3種類をまったく同じ条件で比較しなくてもいい？

今回の目的は、それぞれを適切な方法で固めたあとに性質を比較することです。固まるために必要な条件そのものが違うことも、重要な研究結果になります。

どれが一番硬いですか？

使用する量や濃度、商品、作り方などによって結果は変わります。「寒天だから必ずこの硬さ」と決めず、実際に同じ実験の中で作ったものを比較しましょう。

食べ比べてもいい？

食品として適切な材料と方法で衛生的に作ったものなら、食感を比較する方法もあります。ただし、室温で長時間観察したものや何度も触ったものは、無理に食べないようにしましょう。

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