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好酒不見~水果酒釀造之研究與應用

本次的研究目的是想要發現影響釀造蘋果酒的因素,結果發現加冰糖比例在25%時最佳,並且要以密封的方式,還要再加定量的酵母菌及營養劑以及適宜的溫度,才能得到理想的釀造過程與環境,使得酵母菌發酵力、發酵速率與產酒率及風味得到最好的結果。接下來再比較不同品種蘋果以及蘋果酒與其他三種水果酒的釀造結果的差異。最後在探討水果酒的日常生活應用時,發現水果酒除了飲用之外,還可以做成水果酒面膜,來增加臉上皮膚的保濕度,也可以做成水果酒肥皂來給小朋友們洗手,來對抗細菌及黴菌,更可以做成水果酒電池來代替一般市售的乾電池,成為最環保的新能源。所以小小的酵母菌對於人類真的是有莫大的幫助及貢獻。

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葉子、花、果汁的染色及顏色變化的研究

在秋季時老師帶我們到郊外去旅行,我們在草地上打滾,追逐以及吃水果時同學們的衣服上著了許多花、草、果汁的顏色我們想利用各種液汁來染紙,染布是一件有趣的事,我們就開始研究學習。

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臭氧分解蔬菜殘留農藥之研究

近年來國民生活富裕,食物型態改變,對蔬菜水果的需求量大增。但根據台灣省農藥毒物試驗所測定七十六年度市售蔬菜樣品151件中約10%殘留超過容許量,其中以小葉菜類的情形最為嚴重。又台灣省植物保護中心曾在市場取得二百五十三件檢體進行測試,有百分之六十七的檢體含有農藥。營養學家一再告訴我們,每天的食物如依「一、二、三、四、五、六、七、」的原則,即可保持均衡,維持健康。其中「二、」即指每人每日必須吃二份蔬菜。如今蔬菜上的農藥殘留量既高,又無法沖洗到安全的標準豈不等於天天在「服毒」。 臭氧(O3)又名重氣。是三個同素原子(O)結合構成,其中第三個原子具有游離的性質,並在游離時,產生強力氧化作用,氧化有機物為較簡單之化物,於是引起我們研究以臭氧分解蔬菜殘留農藥的興趣。

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玩皮蛋

皮蛋是中國食品的特色之一,它的製作方法是使用鹼性溶液浸泡,使蛋黃和蛋白發生化學變化凝結而成的結果。我們對這種黑黑QQ 的蛋很有興趣,它的怪怪味道常令人難以接受。因此皮蛋的製造過程和產品改良成為我們的研究主題。經由文獻資料的探討,我們討論且試驗出使用水果皮、苦味比較重的蔬菜、礦物質豐富的蔬果,調製出適當的鹼性浸泡液來製作皮蛋。結果相當令人驚喜,葡萄柚皮、苦瓜、桑椹等蔬果的醬汁,都可以成功的製造出皮蛋。產品的顏色、味道都比市面上賣的皮蛋改善很多,製造時間也短,約14 天即可成功,製作方法和使用材料簡單方便容易操作。如果能將產品作更詳細的成分分析,讓皮蛋有更好的品質,將可推廣我們這種很有特色的傳統美食。

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水果殺手的愛與恨-東方果實蠅的生態與其防治之探討

東方果實蠅(Bactrocera dorsalis (Hendel)是台東地區水果的大殺手,每年造成農業上的巨大損失,本研究為探討東方果實蠅之生活史及其對不同水果、顏色、光度、光質與香料的趨性,並研究氣候因子對東方果實蠅蟲口密度的影響,瞭解其生態特殊習性,以便利用來誘殺東方果實蠅,降低東方果實蠅的危害。研究結果顯示:東方果實蠅完成一世代約需 20 天以上,發育所需天數在低溫季節較高溫季節長;東方果實蠅喜愛在不同果園叮咬,造成不同程度的危害,其中又以番石榴果園中的蟲口密度最高;東方果實蠅對黃色器材或黃光趨性較強,在夜間尤其以黃色 200 Lux 以上之光強度最能誘引東方果實蠅;為探討東方果實蠅對氣味的反應,比較十二種香草中對東方果實蠅之誘殺效果,結果以蘋果天竺葵效果最好,香蜂草次之;另比較五種植物天然萃取物對東方果實蠅之忌避效果,發現東方果實蠅對樟腦油最忌而遠之;此外,逐果套袋或用網室可有效阻絕東方果實蠅之危害,讓牠無叮咬產卵的機會;東方果實蠅會被白殭菌感染生病而亡。因此,配合東方果實蠅的生態特性,在初春開始以其最愛的黃色誘殺器材、黃光或蘋果天竺葵、香蜂草等香草誘引,一舉消滅;或以東方果實蠅對樟腦油的忌避性,或逐果套袋或用網室可有效阻絕東方果實蠅之危害,此外,東方果實蠅也會被白殭菌感染生病而亡,這些方法可提供作為東方果實蠅生物防治的參考。

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抑制水果黑色素形成之新理論及研發美白保養品之新概念

PPO 是一種含銅的多酚氧化? (E. C. 1. 14. 18. 1),主要是將酚類 (phenol) 氧化成二酚類(diphenol),更近一步的變成quinones,後者是一種不溶於水的褐色聚合物,在植物中造成褐化最主要原因,然而在人類皮膚則產生黑色素 (melanin)。我們提出有一種揮發性的抑制劑存在動植物體內,此種抑制劑會抑制生物體內PPO 的活性。植物在收成後,揮發性的抑制劑逐漸消失,導致內生性的PPO 活性逐漸上升,因此植物便會產生深褐色的斑點。在本研究中,我們以玉蘭花作為例子,以生化酵素動力實驗、部分純化黑色素抑制劑來解釋揮發性抑制劑在植物體內的存在及其作用,更進一步對水果快速褐化提出一種新的理論。研究發現PPO 的褐化反應就像是人體內酪氨酸? (tyrosinase) 的催化反應,酪氨酸?可以使人體產生黑色素而累積在皮膚上形成黑斑,利用〝人工皮膚〞模擬揮發性黑色素抑制物的作用,證明,防止PPO 抑制劑之揮發可能在未來美白保養品工業裡扮演一極具潛力的角色。Polyphenol oxidase (PPO) or tyrosinase (E.C. 1.14.18.1) is an important and ubiquitous enzyme responsible for browning in plants and melanization in animals. PPO is a copper-containing enzyme that catalyzes the chain-oxidation from monophenol or polyphenols to o-diphenols and subsequent o-quinones. The resulting quinones are large wate-insoluble polymers with dark brown color. We proposed that volatile inhibitors are associated with the plant PPO and block the PPO activity in vivo. While post-harvesting the volatile inhibitors evaporate, the endogenous PPO is then activated and therefore instantly produces dark quinone pigment. In the present study using magnolia flowers as an example, we show the presence of a potent volatile inhibitor(s) for PPO in plant. The novel finding clarifies the mechanism involved in the browning phenomenon of post-harvesting for most fruits. Since the PPO is also know present in human as tyrosinase responsible for the formation of “darkening spots” on skin, the finding of evaporation of potent PPO inhibitor may be potentially used as a strategy in developing a novel cosmetic product.

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有(氧)運動-製造氧氣初探

在五上的自然與生活科技課程中,我們發現不是只有胡蘿蔔才能與雙氧水產生氧氣,運用學校營養午餐剩餘的水果果皮─香蕉皮、橘子皮,也能與雙氧水發生作用,製造出使用線香檢驗時有明顯助燃效果的足夠氧氣。秉持著不浪費的精神,我們收集了校園植物的葉子,發現多數都能與雙氧水作用,製造氧氣,其中以咸豐草的效果最好,生長位置低矮,學生易取得;30%的雙氧水50cc與1克的咸豐草就可以產生足夠的氧氣,線香檢驗有助燃效果。值得注意的是:不同採集地點的葉子,會影響氧氣製造量的多寡,所以建議選擇日照時間長的植物的葉子,作為雙氧水的製氧催化物。

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「蕉」慮變「膠」傲-香蕉果膠的探討與應用

在台灣香蕉是最常見的水果,而當香蕉出現滯銷時,有人利用它烹調成食物、加工製成蛋糕或乾燥成脫水食品等,但由於香蕉消耗量不大,這些做法都緩不濟急,唯有快速製成果膠,不但保存容易且運用範圍極為廣泛,才能在香蕉腐壞之前善加利用,避免被丟棄的命運。在實驗的過程中,我們發現在台灣盛產的水果以香蕉果膠含量最高,而且果皮及果肉均含有豐富的果膠質,我們發現把香蕉切碎使表面積增加,能萃取出較多的果膠,而成熟的香蕉果膠含量最多,實驗過後剩餘的香蕉殘渣仍具有環保價值,它可以製造液態肥及有機堆肥,對於植物的生長有很大的幫助。

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乙烯水果熟不熟

我們從化學課本及參考資料了解到製備乙烯的方法,再從已知的方法中設計並改良出較佳收集乙烯的方式。製出的乙烯先用點火燃燒證明氣體的可燃性,再用溴水褪色證明的確是乙烯。最後利用強氧化劑(過氧化氫,過錳酸鉀),與乙烯做非勻相反應,可以觀察到高濃度的乙烯和強氧化劑間的反應有明顯的變化,利用此變化的觀察及數據的收集,作為此次研究的指標,來印證乙烯和水果熟成的相關性,進而希望藉此指標(簡單又方便的檢驗方式)作為水果保存的依據,並希望日後能找出簡單又有效的方式提高水果的保存期限。我們選用常見又易於觀察的水果-香蕉,並將上述的兩種強氧化劑(過氧化氫、過錳酸鉀),分別放在密閉容器中,在室溫下,希望氧化劑能反應掉香蕉所釋放的乙烯氧體,或降低乙烯濃度,以期達到減緩香蕉外表熟成(香蕉外表變黑)的目的;沒想到過氧化氫超出我們意料(並沒有如預期減緩香蕉熟成)反而是整個外表熟成加速(香蕉外表變黑速度更快),而兩組實驗組(香蕉釋放的乙烯分別在過氧化氫和過錳酸鉀的反應下)與對照組的外表熟成和香蕉內部甜度關係也有些連帶變化,雖超出我們預期,卻又有令人意想不到的結果,因為過錳酸鉀在開始實驗一天後香蕉內部甜度就有明顯增加,而後甜度增加率卻逐日下降!我們再將相同環境下,皆放入氧化劑(分成有香蕉及無香蕉兩組)經香蕉外表熟成後,再分別對剩下的氧化劑做滴定,先排除氧化劑在空氣中自然反應的變因後,發現有香蕉的實驗組與沒有香蕉的對照組的確有些差距,也間接證明了氧化劑的確是有與水果所釋放的乙烯反應。

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靈異照片.

本次的研究起因於生活中的小插曲-「果汁不小心滴在相片上,相片產生了變化」。而平時自然課老師不斷的提醒要隨時觀察身邊事物的變化,有興趣就好好的研究,因此我們決定找出到底是果汁中的何種成份使照片產生變化。在研究的過程中,我們從實驗中得到了答案,也發現了新的問題,經過不斷的討論與實驗,我們的主要發現如下:一、相片上繽紛的色彩是由紅、黃、藍三種原色所組成。二、相片上這三原色上色的次序先後是黃 紅 藍。三、水果多為弱酸性(pH=4),然因所含酵素種類不同,對相片所產生的影響也不一樣。四、檸檬酸使相片變色的情形是將相片的三原色直接溶解了。五、將奇異果及鳳梨果汁經高溫加熱後,因酵素受到破壞,對相片產生的影響與檸檬酸對相片產生的變化相同是一樣的。所以我們認為使相片產生劇烈變化的主因是水果中的酵素,而水果中的微酸亦可對相片產生些微的侵蝕效果。但是,研究過程中水果酵素並不易取得,所以我們是以「蛋白質分解酵素」來實驗;如能取得不同水果酵素,相信可進一步加以研究探討。

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水果抗氧化的「旋」機

本研究利用雷射光、光感測計、偏振片、齒輪及馬達組裝成一個簡易、精確且可接於電腦的數位旋光度計。我們先藉由Arnao研究的ABTS/ H2O2/HRP分析系統,以不同濃度的維生素C與延遲時間畫圖作為標準曲線來測量總抗氧化活性,並比較奇異果、火龍果、聖女蕃茄、加州李四種水果,以微波、水煮及油浴三種方式測得熱處理後抗氧化活性的變化趨勢。之後,我們再利用自製旋光度計來求得水果經過熱處理後的旋光度與熱處理時間之關係。研究顯示,經熱處理後,此兩種方法有一致的趨勢,所以證明了我們成功地開發出一種可以利用旋光度來測定抗氧化的新方法。最後,我們進一步將此裝置應用於真假蜂蜜的檢驗,同時利用物質旋光度具有加成性,建立一套方法來計算蜂蜜中蔗糖、葡萄糖、果糖的含量。

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看見水果DNA

本研究主要在測試簡易萃取水果DNA的可行性,並比較不同水果之不同部位DNA的萃取量,以及水果的新鮮度、保存溫度、成熟度和成長條件對DNA萃取量的影響。研究發現仁果類水果無法萃取到DNA;大部份漿果類可萃取到較多的DNA;柑果類的果皮DNA多於果肉;而漿果類的果肉DNA多於果皮。從果肉中可以萃取到較多DNA的是火龍果和木瓜;從果皮中可以萃取到較多DNA的是火龍果、橘子和百香果。從種子可以萃取到較多DNA的是哈密瓜。其中以木瓜果肉的DNA萃取效果最好。水果剖開或榨汁氧化後,DNA萃取量會明顯的減少;水果加熱之後DNA的量會增加,冷藏或冷凍後的DNA萃取量則會減少;水果越成熟,DNA的萃取量會越多;在缺少陽光量和水量下生長的水果,DNA的萃取量會減少。

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