なぜ牛乳は白く見えるの？
まず答え
牛乳が白く見える主な理由は、牛乳の中の小さな粒が光を散らすことです。たんぱく質の集まり「カゼインミセル」と、脂肪の粒「脂肪球」が光の向きを変えます。いろいろな色の光が一緒に目に届くため、白く見えます。白い色素で染めているわけではありません。
光が散らばると、なぜ白く見えるの？
太陽の光や部屋の照明の白い光には、赤や青などさまざまな色が混ざっています。牛乳の中を光が進むと、浮かんでいる粒に出会うたび向きが変わり、光があちこちへ広がります。この現象を「散乱」といいます。
散乱したさまざまな色の光が一緒に目へ届くと、白っぽく見えます。散乱が何度も起こるため光はまっすぐ通り抜けにくく、牛乳は向こう側が見えにくい液体になります。
牛乳の中にある粒とは？
カゼインは、牛乳に多く含まれるたんぱく質の一つです。カゼインやカルシウムなどが集まった小さな粒は「カゼインミセル」と呼ばれます。もう一つは、脂肪が小さな滴になった「脂肪球」です。どちらも一つずつは目に見えませんが、牛乳の中にたくさん分散し、光を散らします。
低脂肪乳が青っぽく見えることがあるのはなぜ？
低脂肪乳では脂肪球が少なくなり、カゼインミセルが散らす光の影響が目立つことがあります。カゼインミセルは赤い光より青い光を散らしやすいため、うっすら青みを帯びて見える場合があります。照明や商品によっては、青みをはっきり感じないこともあります。
一方、脂肪には、えさに含まれることがあるβカロテンという黄色い成分も含まれます。その色が白さに重なり、牛乳やクリームが少し黄みを帯びて見える場合があります。
海が青い理由とは同じなの？
どちらも光に関係しますが、中心となるしくみは違います。牛乳は中の粒が光を散らすことで白っぽく見えます。一方、海は水が赤い光を青い光より吸収しやすく、青い光が残りやすいことが主な理由です。詳しくはなぜ海は青く見えるの？をご覧ください。