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第54屆--民國103年

無「豬」有「水」-開發水草魚肉香腸以提高鱰魚(鬼頭刀)經濟價值可行性之研究

本研究以鱰魚為主原料、可食性水草調味及水產品油脂增加嗜口性製成純魚肉香腸。以未添加水草之魚肉香腸為對照組,進行相關實驗。發現未添加防腐劑的魚肉香腸經過12天,無細菌生長且揮發性鹽基態氮仍在20mg/100g以下,顯示為新鮮狀態。兩組人員品評後,保存試驗的結果經SAS程式分析,九天後才有顯著差異;喜好性品評方面經ANOVA分析後,四種魚肉香腸皆獲好評,添加水草的香腸更勝一籌,其中綜合魚肉香腸最受青睞,表示此四種香腸是可開發的。經成分分析後,脂肪、鈉、灰分及熱量比市售豬肉添加魚肉香腸低。綜言之,此四種魚肉香腸,營養高、熱量少且不添加防腐劑,較符合現代人追求美味養生與食品安全之觀念,是值得推廣且具提高鱰魚及水草經濟價值之潛力。

「點」移默化-探討不同個數的圓覆蓋正方形所需最小半徑

本研究主要探討在一正方形土地內設置的商家數目與最佳擺放位置間的關聯。我們定正方形邊長為1並將其坐標化,假設客源均勻分布在正方形中。以點表示商店的位置,以該點為圓心畫出的圓表示此商店擁有的腹地,且設每一商店擁有相同的腹地大小。首先,以較少圓數(1~3)覆蓋此正方形求其最小半徑,並從圖形觀察得到「整齊放法」的概念。接著,證明當各列圓數越相近時所得半徑越小,經計算發現當圓數n值介於(k-1)×k與k×(k+1)間時,以k列「整齊放法」所排出的圖形可得最小半徑,續以較多圓數(5~12)繪圖檢驗其正確性,且推廣證明「整齊放法」亦可用於任意圓數n。最後比較多邊形放法與整齊放法所得半徑之大小。

「蕨」無僅有-南國田字草的秘密檔案

一般高等被子植物的睡眠及觸發運動與葉枕細胞有關,當受到碰觸或黑暗時,葉枕細胞就會把水分排入細胞間隙中,造成葉子閉合。而南國田字草是一種蕨類植物,它進行睡眠及觸發運動時將水分排出的方式與被子植物完全不同,它是利用葉脈將水分送至氣孔排出,因此當小葉葉脈無法進行運輸和氣孔無法讓氣體出入時,即無法進行睡眠及觸發運動。我們亦發現田字草葉柄上具有兩種特殊構造―「漏斗型小孔」及「圓型小孔」,「漏斗型小孔」具一外凸的漏斗型構造;而「圓型小孔」則為一內凹之小孔。當小葉閉合時,小葉與葉柄上之氣孔閉合比例亦增加,而此這兩種特殊構造主要的功用是讓田字草在環境變化造成氣孔關閉無法進行蒸散作用時,取代氣孔進行蒸散作用。

蜜蜂路徑-找回失落的數字

給定S為{1,2,3,...,n2}的一個子集合,並預先將S中的數字填入一個n階方陣。若能將剩餘自然數{1,2,3,...,n2}-S全部填入此方陣中尚未被S所佔據的格子,滿足『相鄰的數字需填入方陣中相鄰的區域』且『填入數字的方法是唯一的』,則稱S為n階方陣的一個『確定集』。由於子集合S的『元素個數』與『預先填入的位置』為此問題的重要條件,在本作品裡,我們探討確定集S所需的『最少元素個數』以及『填入n階方陣中的策略』,使得若刪除S中任何一個元素,則剩餘自然數填入方陣的方法皆不唯一。我們研究的手法是透過定義『連續對應函數』,並觀察低階方陣的特例,找出最小確定集的條件並加以推廣到一般情形。我們也觀察了填入路線,與路線轉折次數所造成的影響,並得出一些有趣的數學性質。

扭「轉」乾坤-以3X3盤面結構分析化簡轉珠遊戲並尋求最短步數

近年來流行的轉珠遊戲大同小異[1],其玩法是可以從任一顆珠子來移動,所以能自由移動的方式相當多,找出最短移動路徑也相對的複雜。起初先從數字拼圖開始[2]研究起,若起手之珠子看成是空格的話,移動珠子等同於數字拼圖的數字移動至空格處,別於數字拼圖的固定位置擺放,轉珠遊戲以這個架構延伸變化,本篇試著先從3X3所有的盤面中找出最佳的移動方式,然後將所有5X6分割成若干個3X3中的盤面,而從每個部份的最佳路徑,找出整個5X6的最短步數,進而希望找出解出m x m路徑的規則。

微型電解槽中的陰陽海

很多電解質容易電解,反應後酸鹼性常會改變,而紅鳳菜因顏色隨pH值不同有明顯顏色改變,且水溶性好,可以成為不錯的酸鹼指示劑素材。所以本研究以紅鳳菜汁當作電解質與酸鹼指示劑,並設計微型電解實驗裝置。以碳棒當電極、培養皿當電解槽,改變電解質濃度、離子價型、陽離子水合能力、陰離子性質、溫度等條件,然後用穩定的5V電源供應器接電極去電解。由於選擇的陰離子都是不易丟電子的原子團,正極半反應式完全相同,在碳棒正極都會變成酸性,馬上產生一圈明顯深紅色。如電解質導電度越大,產生電流越大,正負離子移動速度越快,碳棒邊緣的深紅色會變色越快。以測量到深紅色出現時間的倒數當反應速率,可以探討不同變因對離子遷移速率的影響。

歡「螢」「光」臨-烯、炔化合物對螢光發光效率的影響

一般的螢光棒發光物質均以氯苯草酸酯為主要的材料。在我們在專題研究的過程中,無意中發現加入“烯、炔”不同的化合物時,發現部分化合物可以提高螢光的發光亮度,會改變螢光的發光機制,於是引起我們的好奇,便開始探討其中可能的因素。 我們探討一系列的化合物,包括烯、炔化合物。在探討炔類化合物中,參鍵鄰近的推、拉電子基對發光程度的影響:發現邊端炔有推電子基時,造成π鍵上的電子更豐富,易與催化劑(Fe3+)及與氯苯草酸酯之間呈現一種高能量狀態,而提高螢光的發光亮度。 另外亦比較烯類化合物與炔類化合物反應上的差異性。並在螢光發光過程中加入KSCN、酚,及探討Fe3+與炔類化合物混合時UV的吸收變化,進而探討Fe3+在整個實驗中影響的因素,提供了在反應機制上一個較合理的解釋。

『星』“角”相隨,有『法』有『度』

探討各種有規律的N角星形中N個“芒星角”的角度總和公式,並以釐清修正坊間所說:N角星形的角度公式為(N-4)x180∘的偏差,且建立另一套簡易的計算角度公式。

簡易光譜測量在農藥檢測的應用

本研究旨在建立光譜測量(在農藥檢測方面)普及化的基本需求,希望建構可在普遍環境下使用之光譜檢測系統。 簡易光譜儀中利用卡式馬達與感光元件(本研究中為光敏電阻),旋轉週期與測量時間差,設計公轉式感測系統(the System of Twirl Sensor,文中簡稱STS),提高光譜儀感測之解析度。在簡易光譜儀的核心目標(提高光譜科學普及度)中,加強稜鏡的可採用性。 研究中試著討論光譜和待測物的相關性,並以研究現有光譜為基礎,盼能建立連複方農藥都能預測的方式。

省省吧!投筆「沖」「容」?-環保便利的毛筆清洗法之探討研究

本研究希望能在傳承中華傳統書法藝術的同時,又能兼顧環保節水,所以實驗目的在找出何種方式清洗毛筆能夠達到最省水環保的目的。實驗結果顯示,容器內洗筆法以較小容器裝水來清洗毛筆可較大容器裝水洗筆更節省用水,若直接在水龍頭下洗筆,則在水龍頭出水口下沖筆會較在排水口轉筆輕壓方式省時省水。四種洗筆方式的省水性順序分別為水龍頭下出水口沖筆→250cc容器洗筆→水龍頭下排水口洗筆→500cc容器洗筆。本研究根據上述結論進一步修正易噴濺、易沾污之問題並加上簡易動力創新設計三代自製洗筆器,實驗結果證實三者的確皆比前述四項傳統洗筆方式更能達到省水的目的,不僅環保、省水且又省時、省力。