〈研究の目的〉抹茶を点てる時にダマはどうしてできるのか、そのメカニズムを解明する。

　インターネットで調べると、「抹茶は静電気でくっつきあっているから、“ふるい”にかけるとダマにならない」とあった。

【追究１】“ふるい”にかけて抹茶を点てる

　抹茶をふるいにかけると、大きな固まりがたくさん残った。ふるいに通した抹茶で点てると、ダマはできなかった。

《疑問》

抹茶の固まりは、本当に静電気が原因か？

【追究２】ふるいに通した抹茶を、もう一度ふるいにかける

　静電気が原因ならば、一度ふるいに通した抹茶の粒の静電気は消えず、くっつき合う力は残っているはず。２回目のふるいでは、静電気による固まりが残るかと思ったが残らず、すべて下に落ちた。

【追究３】ふるいに通した抹茶を、押し固める

　泥団子を作る時には力強く握ることから、抹茶をラップに包み、ねじって押し固めた。それをふるいにかけると、抹茶の固まりができた。抹茶の固まりは周りから押し固められてできるが、その固まりはかなり大きい。容器内の抹茶の固まりは小さいので、抹茶自身の重さで押し固められたと考えられる。事実、ふるいに通した抹茶を容器に戻して翌日使うと、再びダマができるようになっていた。

《疑問》

どうして押し固めると、抹茶同士がくっつき合うのか。

【追究４】さまざまな粉をふるいにかけ、固まりの有無を調べる

　ココア、きな粉、緑茶（粉末）、コショウ、小麦粉、のどの粉末薬「龍角散」、ライン引き石灰、チョーク粉を用意した。小麦粉は市販の「ダマにならない小麦粉」と普通の小麦粉の２種類。これらをふるいにかけると、ココア、きな粉、緑茶、普通の小麦粉、チョーク粉の５種類で固まりができた。これら、ふるいに通したものをラップに包み、押し固めると、再び固まりができた。
　「ダマにならない小麦粉」は、ふるいにかけても固まりは残らず、すべて下に落ちた。商品パッケージによると、ダマにならないのは、小麦粉の粒の大きさを均等にしているからだという。同様に、固まりができなかった「龍角散」とライン引き石灰、コショウも粒が均等だといえる。ただしコショウの場合は、ほかの粉に比べて明らかに粒が大きいので、そのことが固まらない原因かもしれない。
　粒の大きさがそろわずに“不均等”であると粉が固まりやすくなるのは、大きな粒の間に小さな粒が入り込み、すき間がより少なくなるからではないか。

《まとめ》

粒の大きさがバラバラになっていることが、固まりの要因だ。

【追究５】固まりができた粉にお湯を混ぜて、ダマができるか調べる

　ココア、きな粉、緑茶、普通の小麦粉、チョーク粉にお湯を混ぜて点ててみたが、ダマができたものは１つもなかった。

《まとめ》

抹茶以外の粉では、固まりに水分を含んでも、混ぜられることで壊れてしまい、ダマになることはない。抹茶には、点てられてもダマが壊れない秘密の力がある。

【追究６】粉を顕微鏡で観察する

　抹茶とココア、きな粉、緑茶、普通の小麦粉、チョーク粉に水を垂らして顕微鏡で観察した。粒の大きさはばらばらで、ダマができる原因とはならない。大きさは、きな粉>抹茶≧緑茶≧ココア>チョーク粉＝小麦粉の順。

【追究７】粉の分量を多くして点てる

　抹茶は粉を多くするほど、ダマの数も多くなる。ほかは多くしても、ダマはできない。

【追究８】1gの体積の違いを調べる

　粉によって、あまり違いはない。しかし、ガラス棒で押し固めようとすると、しっかり固まって、手応えを感じる粉（きな粉、緑茶、ココア）と、固められずに、ガラス棒が沈み続ける粉（抹茶、チョーク粉、小麦粉）があった。

【追究９】すべての粉を水で点てる

　抹茶のみダマができた。

【追究10】お湯を注ぎ、時間をおいて点てる

　注いで10分後に点てると、抹茶のみにダマができた。

【追究11】少量の水と粉を混ぜて、ダマを作る

　抹茶１gに水２ccを混ぜると、粘土で作った泥団子のようなものができた。お湯に入れると、大きなダマが残った。ほかの粉は、絵の具を溶かした液状にしかならない。初めて発見した、抹茶だけの特性だ。
　粘土の粒は小さい。抹茶の粒も一番小さいのかも。だとすると、追究６で観察した抹茶の粒は、本当の大きさではなかったのかもしれない。追究８で固められなかった粉（抹茶、チョーク粉、小麦粉）も、粒が小さいことが共通点なのでは。

【追究12】ビー玉とBB弾（球形のプラスチック弾丸）で、【追究８】を再現する。

　粒の大きなビー玉では、木の棒を押し込めない。粒の小さなBB弾では、ビーカーの底まで押し込めた。抹茶の粒は、チョーク粉と小麦粉よりも小さいと考えられる。顕微鏡で見えた抹茶の粒は、もっと小さな粒が集まって固まった、小さなダマだったのではないか。

【追究13】粉に風を当て、飛ばされる粉の量を量る

　抹茶が一番小さな粒であれば、一番風に舞い上がるはずだ。それぞれの粉３gに、扇風機で20秒間風を当てた。飛ばされた粉の量（重さ）は、抹茶1.87g、小麦粉1.15g、チョーク粉1.13g、緑茶1.00g、ココア0.82g、きな粉0.74g。抹茶が一番飛ばされた。

《まとめ》

抹茶がダマになる原因は、（１）粒の大きさがバラバラであるため、粉の固まりができる。（２）粒が非常に小さいため、固まりがお湯に触れると粘土化して、かき混ぜられても崩れずに残るからだ。
　しかし、なぜ粒が小さいと、水分と混ざった時に粘土化するのか。粘土について調べると、粒と粒の間に含まれる水の「表面張力」によって、粒がくっつき合っていることが分かった。表面張力は触れ合う面積が大きいほど、強くなる。小さい粒ほど、固まった時の触れ合う面積が大きくなるから、くっつきやすい。抹茶も、これと同じ原理でダマになっているはずだ。

【追究14】アルコールで抹茶を点てる

　アルコールには表面張力がほとんどない。見事、ダマのない抹茶を点てることができた。