【中学生】アイス作りの自由研究とは？必要な材料とアイスが固まる原理について解説

「アイスクリームは自分で作れる？」
「おいしいアイスクリームの秘密って何？」
「子どもが興味を持てる自由研究のアイデアをみつけたい」
このようにおいしいアイスクリームの作り方を知って、子どもと一緒に楽しく作ったり、自由研究のテーマにしたりしたいという保護者もいるでしょう。

この記事では、簡単でおいしいアイスクリームの作り方を紹介します。同時にアイスクリームのおいしさの秘密や原理も解説しますので、それらを理解し学びながら調理できるでしょう。

今の時代、おいしいアイスクリームは簡単に手に入ります。しかし、この記事を参考にして、子どもと保護者で協力し、工夫しながらアイスクリームを自分の手で作るのもよいでしょう。そして、身近なもので楽しく科学を学びましょう。

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おいしいアイスクリームをつくる秘密と原理を調べよう

アイスクリームのおいしさには、「空気含有量」が大きなポイントとなります。アイスクリームに含まれた空気の泡が冷たさを伝えにくくするため、-18℃以下で保存されているにもかかわらず、氷のように固まりません。

空気含有量には「オーバーラン」という指標があります。たとえば、50mlのアイスクリームに50mlの空気を混ぜてできたアイスクリーム100mlは、オーバーランが100%です。

ここでは、オーバーランの大きさを意識しながらアイスクリームを作ってみましょう。

アイスクリームの材料は、卵黄・砂糖・牛乳・純乳脂（純生クリーム）です。また、冷やすために必要な材料は、塩・氷・アルミ製の小容器・小容器が入る大きめの容器などです。

小容器（アルミ製の容器）は、缶コーヒーなどのアルミ缶などが適しています。また、それを入れることができるひと回り大きな容器も用意します。なければ、空の2Lペットボトルをカッターナイフで切り、氷を入れて再びつなげても良いでしょう。

また、チャック付きのビニル袋を氷入りのビニル袋の中に入れ、よく揉んでアイスクリームを作っても良いでしょう。

卵黄とグラニュー糖をアルミ製の容器に入れ、キャップを閉めて、白っぽくなるまでよく振ります。次に、牛乳を少しずつ加えて、再びよく混ぜます。

大きい容器の中に氷と塩を入れて、なじませましょう。その容器にアルミ製の容器を入れ、生クリームを加えたら、キャップをしてよく振ります（10～20分）。

アイスクリームが固まってきたら、中身を器に出します。この際、できたアイスクリームの容量を量ってみましょう。すると、計算により空気含有量が得られます。

市販のアイスクリームはオーバーランが60％以上の商品が多く、低いもので10％ほどです。商品によって大きく異なり、口当たりや口どけもさまざまです。

オーバーランが高い（空気含有量が多い）アイスクリームは、ふんわりとした軽い口どけでしょう。空気が多いため甘みや冷たさが感じにくく、風味が弱くなります。

一方、オーバーランが低い（空気含有量が少ない）アイスクリームは、風味が強く濃厚な味わいを感じるでしょう。

今回の実験で作ったアイスクリームのオーバーランは、約40％でした。口当たりは軽く、あっさりとした味わいでありながら、ミルクの風味が強く感じられるアイスクリームでした。何度か試してみて、自分好みのアイスクリームを作ってみましょう。

また、冷凍庫に入れなくても塩と氷でアイスクリームが凍る原理も考えてみましょう。氷水に塩を入れることで凝固点を下回っても凍らない現象を「凝固点降下」と呼びます。塩を加えた氷水の温度を測り、その温度を確認してみましょう。