第54屆--民國103年

雪蓮菌主要是顆粒狀結構的菌落，含蛋白質、酶與碳水化合物。上層菌起初產氣量比下層菌多但下層菌恢復活性後會趕上上層產氣量，發酵液幾乎無產氣。 雪蓮菌在糖水中消耗糖份使糖水變酸，酸性達ㄧ定程度會趨緩。偏好氧環境，且能抑制黴菌。葡萄糖濃度10％-25％間，是發酵較理想濃度，天然、非精製糖發酵效果較好。偏弱酸環境發酵速率較快，高鹼的環境發酵差， 1％(含)以內的鹽有助於發酵速率提升，但超過後鹽份高發酵速率低。25℃是最適宜的發酵溫度。 雪蓮酵素在第三天的抗氧化力最高。發酵製成麵包彈性佳，但硬、韌度較低。

經由實驗得知，雖然吹電風扇會令人感到涼爽，但實際上卻不會降低周圍空氣溫度。於是想找出可以降低氣溫的電風扇並探討其原理。首先，要了解電風扇造成的空氣流動情形，實驗發現電風扇使得空氣以螺旋方式向內集中吹出。然後利用熱傳導原理，採用導熱效果佳的鋁器，放置於電風扇前方，並裝有小冰塊以增加與空氣接觸面積，以達到較佳的降溫效果。接下來，利用超音波霧化器將不同溫度的水來產生小水霧，並置於電風扇前方，以探討其蒸發對周圍氣體的降溫效果。最後，結合了熱傳導和蒸發吸熱的原理製作一裝置，使得電風扇的降溫效果更加提升了。

研究想了解大肚魚為何成群？跟著群體覓食及避免危險上有何好處？本研究利用Y型水道實驗來檢驗群體決策是否有相對優勢。研究發現大肚魚傾向成群，群體在覓食行動上所花時間比個體短，因為群體中的領袖提供較佳決策品質，使群體決策正確率高於個體。 主要發現如下： 1. 單一個體在覓食與避險的決策正確率約50%。 2. 群體在覓食與避險的決策正確率接近100%。 3. 領袖決策正確率（82.61%）優於一般個體（57%）。 4. 領袖決策如果沒有得到其它個體的跟從，決策不被執行。 5. 領袖與群體大小要有合適比例（20~30%），才能有效帶領群體。 6. 個體行動原則是「跟著身旁同伴」，因此領袖在群體中的位置分配會影響群體決策。 7. 根據這些群體特性，用MATLAB電腦語言模擬大肚魚群體行為。

我們利用電蚊拍和花生糖罐自製了一部高壓起電機作為電源，在兩金屬尖端間製造小型放電，以模擬閃電現象，並藉由改變外在環境來研究不同的介質以及溫度對於電光顏色的影響。我們發現閃電的顏色受介質影響，例如，介質為鈉的電光顏色就呈現亮黃色，介質為鎂的電光顏色就呈現藍綠色，介質為銅的電光顏色呈現藍綠色，其電光顏色與該原子光譜之特徵波長相符。而介質為離子化合物時，則由正離子影響電光顏色。介質濃度愈高或者溫度愈高時，電光的亮度會愈亮並且顏色趨近於白光。因此，我們將此研究結果應用在酸雨成分及溫室氣體二氧化碳為介質時的閃電顏色，發現閃電的顏色會隨其濃度變化，因此可作為偵測汙染嚴重程度的方法。

本次研究中，我們使用了直流電源進行感應電流的測試，實驗中發現，直流電源因為電流穩定，所以並無法產生感應電流，只有在一開始打開電源或關閉電源時才會有。於是我們用打點計時器設計了自動開啟與斷電的裝置，使直流電不斷地開啟與斷電，造成源源不斷地感應電流，但此裝置的輸出功率太小，於是我們使用了簡易的振盪器形成了振盪電路，使直流輸出的電源也可以有交流電的效果，透過多種測試，最後利用細線編織而成的麻花辮來繞線圈，解決因集膚效應所造成的損耗，接著利用倍壓式整流電路，將交流電轉成直流電搭配同步共振的電路，使原本的傳輸效率提升了2~3倍之多，而在充電式電容實際充電後發現，充電5分鐘，就可以使3V的LED燈泡點亮25分鐘以上。

我們常看到電視上有一些號稱喝了可以減肥的飲料，我們對於這些飲料的功效感到很好奇，因此我們嘗試著將沙拉油加入各種飲料後，再用濾紙過濾，看看哪一種飲料的效果最好。研究結果發現，各種飲料加入油脂過濾後，效果最好前三名依次是現泡烏龍茶、藍山黑咖啡、舒跑；而效果最差的則是牛奶、柳橙汁、楊桃汁。而在過濾時間方面，過濾時間最短的依序是摩卡黑咖啡、藍山黑咖啡、泰山純水，現泡茶及分解茶，過濾時間最久的則是牛奶、柳橙汁、舒跑，而溫度不同的現泡烏龍茶又比綠茶要好。至於每朝健康等號稱能減肥的飲料，效果並不如我們想像中的好。

「不登高山，不顯平地。」這句話清楚的說明了地形之間的差異，我們必須登上高山，才能清楚的看到：平地與高山之間的差異。「高處不勝寒」則是指高地的寒意（氣溫）令人無法承受。 我們從五年級的社會課本中，讀到：“平均每上升1,000公尺，氣溫約下降6℃”。因此，我們想深入研究：最近這十年的溫度變化，是不是還適用這個公式？如果不適用，那平均每上升1,000公尺，氣溫應該下降幾度？ 根據分析的結果，與我們從課本中讀到，有明顯的差異：（1）北緯23.5°，每上升100公尺，溫度大約下降0.5度；（2）北緯25°以北，每上升100公尺，溫度大約下降0.7度。這個研究結果，可以讓我們更準確的推估：平地與高山之間的溫度差異。

中秋節暢銷蛋黃酥所使用鹹蛋黃，來自於整顆鴨蛋鹽漬而成，取出鹹蛋黃剩餘鹹蛋白因鹽度高，無法再利用只能拋棄相當不環保，本實驗利用蛋黃冷凍會發生凝膠作發想，將蛋冷凍再解凍以分離出蛋白及蛋黃，蛋白可加工再利用，凝膠蛋黃則可鹽漬成鹹蛋黃。結果發現蛋黃在-18℃冷凍3天可完全凝膠，再以30%食鹽水鹽漬40-60分鐘，其鹽度已與市售鹹蛋黃相當。在喜好性感官品評發現，無論鹹味、口感及整體喜好性均與傳統鹹蛋黃相似無差易存在。解凍鴨蛋白製成天使蛋糕在喜好性感官品評則發現，其色澤及口感評分最高甚至優於新鮮蛋白，在香味及整體喜好性則與新鮮蛋白無顯著差異。速成鹹鴨蛋黃僅須1/10生產時間且蛋白可以回收再利用，減少鹹蛋白廢棄物，前景可期。

上次科展作品「簡析魔術方塊」讓我們確定連續使用同一種轉法，可以將一個正解的魔術方塊轉亂之後再轉正，並且學會製作表格用來追蹤魔術方塊各個方格的去處。 這次我們希望能研究魔術方塊的解法，藉由已知的層先法，經由表格製作追蹤魔術方塊的方格去向，找到其中的循環規則，並且理解其中的原理。

本實驗我們發現所選擇的食用菌菇，其生長和發育需要光的誘導。利用具有省電和強度集中效果的LED照射菌菇和組織分離培養，在不同光質和光強度處理菌菇，結果發現透過藍光LED照射食用菌菇，會促進子實體產量增加5～20%，藍光強度提高也會使珊瑚菇的菌蓋增大，秀珍菇肉質變厚、蕈傘顏色變深，柳松菇蕈柄莖部變粗等。但是對於藍光處理組織分離培養蕈類菌絲的生長具有抑制效果，光線強度愈強菌絲生長愈慢；且菌絲生長早期處理藍光會誘發珊瑚菇出現大量原基，但導致柳松菇子實體產量減少。綜合以上結果藍光LED在不同菌菇生長階段給予處理，且透過光環境強度的調整可以改變子實體發育型態和多醣體的產量，我們希望尋找不同菌菇的最佳生長光源條件來提高子實體的產量和品質。