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「精油の化学 教室」(5) 実 施報告
ass roo m ls” 7 July. 1 ,3 y, lo og EN P O INAR 2010, “chem M E istr S y cl of l oi a i ent e ss Ibaraki N a t i o nal C o lleg e o f T ech n 茨城工業高等専門学校 〒 312-8508 茨城県ひたちなか市中根 866 t 029-272-5201 f 029-271-2992 www.ibaraki-ct.ac.jp 茨城高専実験公開講座 「精油の化学教室」(5) 平成 22 年 7 月 3 日、10 日、17 日 ( 土 ) 「精油の化学 教 室 」(5) 実 施報告 ・水蒸気蒸留の実習 ・エッセンシャルオイルを取り出す ・梅の香り作りにチャレンジ 支援 独立行政法人 科学技術振興機構 後援 ひたちなか市教育委員会 後援 社団法人 日本化学会 協力 ( 株 ) 長谷川香料 茨城工業高等専門学校 Ibaraki National College of Technology 茨城高専 公開講座 「精油の化学教室」(5) 実施報告 水戸の梅の香りを作ってみよう！! H22.8.4 担当者：物質工学科 谷口 昭三 日程 １日目 (7/03)： 水蒸気蒸留、精油（エッセンシャルオイル）のガイダンス 水蒸気蒸留器の取扱いと実習 クスノキからショウノウを抽出する ２日目 (7/10)： 好みのエッセンシャルオイルを採り出す ジャーマンカモミール・ラベンダー、ローズマリー、ミント オレンジ・グレープフルーツ ヒノキ、ヒバ 参加者持参の植物 ガスクロマトグラフ分析による精油成分の分析 長谷川香料 ( 株 ) 提供のグレープフレーバーによる味覚テ スト 受講者（希望者多数のため抽選を行いました） 子供と保護者 15 組、一般市民 5 名 計 20 組 公開講座担当者 実施主担当者 教授 谷口 昭三 実施副担当者 教授 須田 猛 助手 専攻科 2 年 木村 仁亮 専攻科 1 年 奥村 晴美 専攻科 1 年 木村 麻衣 専攻科 1 年 桐生 真奈美 本科 5 年 川崎 順平 本科 4 年 濱崎 愛子 ３日目 (7/17)： 香りの調合 長谷川香料（株）提供の梅のコロン 梅の香りを作る エコキャンドル ( 子供 )・アロマキャンドル ( 大人 ) を作る ルームスプレー・香油を作る 異性体と香り その他 まとめ 修了式・解散 この公開講座は科学技術振興機構 (JST) の支援により開催できました。 個人輸入した精油 達成度 これまで 5 年間連続で実施してきた精油の化学教室は これで一旦終了となるが、スケジュール、実施内容、安 全管理とも初回から次第に改善されてきたと感じられ る。この間、無事故で終了できたことが最大の成果であ る。科学実験になじみの少ない小学生から 60 歳台の方々 まで、繰り返し実験を行うことで水蒸気蒸留器を取り扱 うことが出来るようになった。( 注意事項に示しました ように生徒の方は一人で扱わないでください ) また、香 りの化学や精油の化学に関する公開講座はほとんど開催 されていないが、開催地区であるひたちなか地域のみな らず、水戸、つくば、牛久、日立、常陸太田、鹿嶋、果 ては東京からも興味を持って、3 日間通して参加してい ただけるようになった。リピーターも多く、応募者多数 のため、抽選により受講者を決めさせていただくまでに なった。また、精油関連の方をはじめオブザーバーや見 学者も多数来校され、蒸留器やテキストに関する問い合 わせも多数いただいた。 今回の公開講座は水蒸気蒸留による精油の抽出と試薬調 合による梅の香り作りをテーマに実施した。個人的に栽 培している、もしくは茨城高専で栽培されているハーブ 類を用いての精油抽出実験は、例えばカモミールジャー マンからの濃青色精油や思った以上に多く採れるラベン ダー精油のように、受講者に感動を与えることができた。 また、香り調合実験では約 10 種類もの化学成分を調合 することにより、微妙に異なる梅の香りができ、受講者 に化学を身近に感じていただけたと実感している。梅の 要な基本実験は個別単位で、子供と大人の興味が異なる と思われるエコキャンドル作りとアロマキャンドル作り は子供と大人に分けて、個々により興味が異なると思わ れるルームスプレー作りと香油作りは希望者のグループ に分けてそれぞれ同時進行で実施した。このように年齢 や希望によりグループ編成を行うことにで、人の触れ合 いを多くし、コミュニケーションが取りやすくなること と、自分の興味ある実験行うことができるという満足感 を持っていただけること、および参加しなかった実験も 間接的に見聞きし（テキストにも記載されている）理解 しやすくなるという利点もある。結果的に講座内容が豊 かになり、受講者に飽きさせないことに繋がったと思わ れる。同時並行的に実施するためには、複数の指導者（今 回は主・副実施担当者）の指導力と助手の対応力が大切 である。高専では実験実習を重視しており、教員はもと より学生も実験に関しては多くの経験をしていることか ら、このような実験公開講座の開催が可能となると考え ている。 受講者に集中して受講していただくためのもう一つの工 夫として、精油分析のために分析室への移動や香りと味 覚の関係を体験するために匂いのない廊下に移動するこ となどで、気分の一新を図ることであった。 今後ともこのようなグループ編成や環境を変えることに より、受講者の気分を変え、集中力を高め、ひいては実 験を安全に行う工夫を行っていく必要がある。 所感 JST からの支援をいただき、今回の企画も財政的な負担 香水の他、ルームスプレーやエコキャンドル、アロマキャ をある程度低減することができました。また、ひたちな ンドル、香油作りなど、香りを実用品に応用し、展開す か市教育委員会、日本化学会からも後援をいただきまし ることもできた。 た。長谷川香料 ( 株 ) からは梅のコロンの試作品および 企画、予備実験、テキスト作り、助手との事前打ち合わ 主な３種の原料を提供していただき、参加者にムエット せと各段階を経て、実施日を迎えたが、助手の方々の協 を使って香りの変化を体験していだきました。水戸の丸 力もあって時間通りにスムーズに公開講座を実施するこ 平木材店からはヒノキ・ヒバの材料を提供していただき とができた。 ました。感謝しております。 末尾に示すアンケート結果から受講者の評価も高く、満 今回も計画から実施までとても充実した時間を過ごすこ 足度も良い結果となった。来年度以降の開催希望も多数 とができた。今回使用した実験器具・道具類は 30 種類、 あった。 材料・試薬類は 20 種類、精油・香りの試薬類は 30 種 助手の学生からは、お世話する・教える立場に立って物 類にのぼった。3 日間計 10 時間の公開講座であったが 事に当たることができ、大変良い経験になった、との感 ハーブの種蒔き、収穫、乾燥、計画、準備、予備実験、 想も寄せられている。特に若い人にとって、基本を身に 打ち合わせ、実施後の反省会ととても時間を要した。し 付けた上で状況により臨機応変に対応しコミュニケー かし、これらの時間は助手学生の笑顔にも支えられて楽 ションを図ることの大切さが理解できたことも収穫の一 しい時間であった。また、参加者からも元気をいただき、 つであった。 疲れも忘れてしまった。 取り組みと今後の課題 一つのテーマで 5 年間継続して公開講座を実施してきた この公開講座の人員構成は小中学生親子を中心に一般社 会人も交えて幅広い層からなっている。年齢層により興 味の対象も異なることと、大人のみなさんに講座のレベ ルを落とさないようにするため、親子一組み・一般社会 人一人の基本的な個別実験、子供のグループと大人（親 も含む）に分けてのグループ実験および希望するテーマ に分けてのグループ実験の三つのパターンに分けて実施 した。具体的には水蒸気蒸留による精油抽出の習熟が必 が、不要な部分をそぎ落とし、回を重ねるごとに内容も 充実してきたように思われる。年齢層ごとに公開講座を 開催する時間的なゆとりもないため、幅広い年齢層から なっている親子・一般市民を対象とした実験型公開講座 を運営してきた。月並みであるが、 計画・予備実験・テキスト作成の 基本的作業とチームワークがとて も大切であると実感した。 1 1 日目 ２日目 ハーブ類：ラベンダー、カモミール、 ローズマリー、スペアミント かんきつ類：オレンジ、グレープフルー ツ、ユズ 樹木：ヒノキ、ヒバ さあ３日間の 公開講座開始 まずはクスノキの 水蒸気蒸留準備 葉からショウノウ をとります ケガしないよう葉 を細かく刻みます 水蒸気蒸留で ショウノウを とりだします 持参された お茶の葉か らの抽出 思った以上 に精油がと れました ジャーマンカモミールから とれた濃青色の精油 拡大すると精油が浮いてい るのが見えます 精密天秤は初めて 2 他の班とくらべてど ぶどうフレーバーを嗅 うだったのかなー ぎながらサイダーを飲 平均収率 1.1% とよい むと、あら不思議、ぶ 結果でした。 どうジュースに変わり 文献値は 0.4%。 ました ３日目 エコキャンドル ( 子供 ) とアロマキャンドル ( 大人 ) を 梅の香水を作る 最初に 3 月採取し、冷凍保存した高専の梅花の香 りを楽しみました。次に水蒸気蒸留器をディフュー ザーとして使い、梅の花を蒸留器に入れて香りが変 化することを確かめました。これを基に梅の香りを 調合しました。 長谷川香料提供の 梅のコロンとベン ズアルデヒド、ベ ンジルアルコール、 オイゲノール 作る エコキャンドル：食用油、ステアリン酸、ラベンター 精油、キャンドルガラス容器、ロウソクの芯、化粧品 用顔料 アロマキャンドル：ミツロウ、シアバター、ホホバ油、 アボガド油、アカデミアナッツ油、ex.v. オリーブ油、 ソイワックス、ステアリン酸、グリセリン、カモミー ルローマン精油、ローズマリー抽出液、キャンドル陶 器、ロウソクの芯 両方のキャンドルとも精油を多く入れ、香り高いもの にしました。アロマキャンドルはそのままクリームに も使える贅沢なキャンドルです。 ３つの試薬を別々 にムエットに付 け、一緒に嗅ぐと 何となく梅の香り になりました ベンジルアセテート、ベ ンジルアルコール、シト ロネラール、β－ヨノン、 ゲラニオール、リナロー ル、フェネチルアルコー ル、ゲラニルリナロール、 ベンズアルデヒドをテキ ストに従って調合し、後 は受講者の感覚で、注意深く確かめながら 1 滴 1 滴試薬 を追加します。できた香りをエタノールと蒸留水で希釈 し、微妙に違う梅のオリジナル香水を作りました。 3 アロマキャンドル みなさん満足そうです 説明 作業方法の打合せ 材料の選択 精油の選択 ルームスプレーや香油も作りました レシピの決定 ルームスプレー：エタノール・蒸留水にシトロネラー ル、ラベンダー、ティーツリー、ペパーミント、グ レープフルーツ、ヒノキなど好みの香料を入れて作 りました。 香油：ex.v. オリーブ油・ホホバ油にカモミール・ジャー マン、ティーツリーを加え、ローズマリー抽出液を アロマキャンドル 添加し作りました。 作り開始 蒸留器をディフューザーとして使う 受講者に無料で配布しました蒸留器は液体用内ブタ を使うと、ディフューザーにもなります。 作業中 左：アロマキャンドル 右：エコキャンドル 4 香りの不思議 3 日目となれば、 香りのする化学薬品を使って、構造のわずかな違いが もうみなさん旧 香りに大きく影響することを実感していただきました。 知の間柄のよう です。 バラの花の成分であるフェネチルアルコールやスミレ の香り成分であるβ－ヨノン、メープルシロップに含 まれるメープルラクトン、乳製品に含まれる 2,3- ブタ 修 了 証 書 で す。 ンジオン、そしてテルペン類であるシトロネロール、 おみやげの水蒸 シトロネラール、リナロール、ゲラニオールなどよく 気蒸留器セット 似た構造をしている香り成分の香りを確認していただ は壊れないよう きました。 にお持ち帰り下 さい。 3 日間お疲れさまで した。 機会がありましたら、 このような企画に積 極的に今後とも参加 してください。 2- フェニルエタノール ( 左 ) はとてもよい香りがする、 1- フ ェ ニ ル ア ル コール ( 右 ) は水 酸基の位置が異な るだけでフローラ ルな香りはなく なってしまう。 メープルラクトン：メープルシロップの香りのモト ショウノウ抽出に使った本校クスノキ 2,3- ブ タ ン ジ オ ン は とてもいやなにおい で し た。 ご く わ ず か でチーズ臭に変化す る。 この蒸留器は知的 財産権により保護 されています。無 断で製造販売する ことは法律で禁じ られています。 5 参考：カモミール・ジャーマンの水蒸気蒸留 ⑨ ⑩ カモミールからは、ほとんどの人が使ってもアレル ギー症状を引き起こさず、有効な作用を有するすぐれ た精油がとれます。蒸留水も芳香蒸留水として化粧水 などに用いられ、抽出後のカモミールは、蒸気で殺菌 されているため、お湯に直接入れて入浴できます。ま ⑨水蒸気蒸留開始 ⑩試験管に水蒸気を誘導 ⑪ ⑫ た、刈り取った後のカモミールはとてもよい堆肥にな ります。このようにカモミールは捨てるところがない すぐれた植物です。公開講座中、精油抽出作業の写真 が少なかったため、公開講座終了後、同じ作業を行い、 写真を撮りました。 ① ⑪少し青みがかった留出液がとれています。 ② ⑫試験管の半分くらい溜まりました。 ⑬ ⑭ ①あらかじめ 2㍑ペットボトルを半分に切り、上の 部分はロートに下の部分は冷却容器として使用する 準備をします。②電熱器で水を入れた耐熱ガラスポッ トを加熱し、湯沸かしの準備をしておきます。 ③ ④ ③蒸留器の準備をします。固体用内ブタを使用します。 ④スタンドに蒸留器をセットします。 ⑤ ⑥ ⑤乾燥カモミール・ジャーマンを用意します。 ⑥ 30g 秤取りました。 ⑦ ⑧ ⑭ 3 本目の試験管を使っています。 ⑭水蒸気蒸留終了後の留出液 ⑮ ⑯ ⑮精油を集めにくいため、ホホバ油を入れ、精油成分を ホホバ油に溶かしました。 ⑯処理した３本の試験管と、留出した芳香蒸留水 ( ビー カーで 150ml になりました ) ⑰ ⑱ ⑰カモミールブルーのオイルはそのままスプレーボトル に入れて使用します。芳香蒸留水は少量のグリセリンと ローズマリー抽出液を入れました。カモミールは肌の修 復効果も高いといわれています。 ⑱使用後のカモミールはネット袋に回収し、風呂に入れ ました。体がとてもよく温まりました。 6 ⑦ペットボトル上部をロートにしてカモミールを入れて ( 右 ) これまで使ってい いきます。⑧ 30g 入れ終わりました。 た水蒸気蒸留装置 参考書・参考文献等 ＪＳＴアンケート結果 1. HASEGAWA LETTER( 長谷川香料技術レポート ) ３日間実施しましたが、評価は３日間ともほぼ同じであ るため、最終日の結果のみ示すことにした。 JST 小学生質問項目 No.10-No.28，1999.12-2010.1. 2. Herbs-an illustrated guide, Sunset books(USA)，第 4 版 1996. 3. まる得マガジン，矢野あずさ，日本放送出版協会，2006. 4. アロマテラピーの辞典，篠原直子，成美堂出版，2000. 2 1. とても楽しかった 2. まあまあ 3. あまり楽しくない 4. ぜんぜん 5. 香料化学入門，渡辺昭次，培風館 , 1998. 6. 香りの風物詩，諸江辰男，東洋経済新聞社，昭和 61 年 . 3 1. とてもわかりやすい 2. まあまあ 3. すこしむずかしい 4. とてもむずかしい 7. 香りの世界をさぐる，中村祥二，朝日選書，1989. 4 1. 参加したことあり 2. 今日が初めて 5 1. とてもやってみたい 2. まあまあ 3. あまりやりたくない 4. やりたくない 8. 香料の化学，須藤恭一・渡辺昭次，講談社，昭和 57 年 . 9. 天然香料の分析，正田芳郎，廣川書店，昭和 47 年 . 6 1. とてもすきだった 2. わりと好き 3. あまり好きでない 4. きらいだった 10. 生活の化学，吉田高年，化学同人，1984. 7 1. 家の人 2. 先生から 3. 友達から 4. その他 集計結果 男子 5 名 女子 6 名 不明 2 名 中 1 1 名 11. 化学便覧，基礎編・応用化学編，日本化学会，丸善，1986. 12. 香りの百科，日本香料協会，朝倉書店，1997. 13.Chamomile:Industrial Profiles, R. Franke et.al., Crc PrlLic(Eng),2005. 14. 化学と教育 Vol.58, No.5, 6, 2010. 小 5 3 名 小 6 8 名 不明 1 名 2 1-12 2-1 3 1-12 2-0 4 1-6 2-5 5 1-13 2-0 6 1-8 2-5 3-0 7 1-6 2-7 3-0 3-1 4-0 JST 大人対象質問項目 2 1. とても楽しかった 2. まあまあ 3. 普通 4. あまり 3 1. とても分かりやすい 2. まあまあ 3. 普通 4. 少し難しい 5. とても難しい 4 1. 良く参加 3. 今日が初めて 2. 参加したことあり 5 1. 積極的に参加したい 2. 機会があれば参加 5. 全然 3. どちらともいえない 4. あまり参加したくない 5. もう参加したくない 6 1. とても興味があった 2. まあまあ 3. どちらともいえない 4. あまり興味なし 5. 全然興味なし 7 1. 更に興味を持った ２. 少し興味 3. 変わらない 4. 少し薄れた 5. 興味がなくなった 8 1. とても楽しそう 2. まあまあ 3. どちらともいえない 4. あまり楽しそうでない 5. つまらなそう 9 1. チラシ・ポスター 2. 広報誌 3. 学校 4. 科学館・公民館 5. 知人の紹介 6. 講師・主催者 7. その他 集計結果 男 8 名 女 13 名 不明 1 名 10 代 2 名30 代 1 名40 代 11 名 50 代 2 名 60 代 4 名 中学生 2 名 会社員 7 名 公務員 1 名 主婦 5 名 看護師 1 名 不明 5 名 ２ 2-1 19 2-2 2 不明 1 ３ 3-1 17 3-2 5 ４ 4-1 9 4-2 6 4-3 6 不明 1 ５ 5-1 14 5-2 8 ６ 6-1 13 6-2 9 ７ 7-1 18 7-2 4 ８ 8-1 11 8-2 2 8-3 0 8-4 0 8-5 0 ９ 9-1 5 9-2 7 9-3 6 9-4 1 9-9 1 以上の結果、これまで同様、よい評価をいただいた。今後の活動に、これらのご 意見や経験を生かし更に改善点を検討し、活かしていきたいと考えている。 7