第54屆--民國103年

本研究主要探討影響果凍凝結的因素。在這個「飲食不安全」的環境裡，我們想自己動手做出安全又美味的果凍。製作「水果果凍」時，卻發現部分水果不能讓果凍凝結，因此我們想用科學的方法來測量，到底是什麼因素影響了果凍的凝結。 為了把感覺變成科學的數字，我們利用自製的「果凍耐壓度測量器」，找出口感最佳的口凍製作比例。 我們共使用十種水果來做水果果凍，十種水果中，只有「鳳梨」與「奇異果」無法讓吉利丁凝結。我們自己製作了十種水果酵素，發現鳳梨、奇異果酵素會讓果凍變很軟。

在自然課實驗中，我們用胡蘿蔔丁和雙氧水成功製造出氧氣，大家都非常興奮，也充滿好奇心，許多同學突發奇想，胡蘿蔔汁能製造出氧氣嗎？植物的根能製造氧氣嗎？蕨類植物呢？布袋蓮的氣室呢？許多的疑問不得而知，在老師的鼓勵下，我們進行一連串的實驗，從研究結果發現：只要少許的金針菇與雙氧水作用後，就能產生非常多的氧氣，在後續的實驗中也得知，金針菇不管在冷藏、冷凍或回溫後，也一樣能立即與雙氧水作用產生氧氣，使線香燃燒旺盛，這是令我們驚訝的大發現，並且金針菇在操作上也比胡蘿蔔更容易處理，今年自然老師們在學校進行製造氧氣實驗時，已將胡蘿蔔丁換成金針菇了，效果非常好呢！

酯類化合物一般都帶有令人愉悅的氣味，香水、精油中通常含有酯類；水果的香氣也是由酯類造成。 水果精油日漸被廣泛的使用在食品、醫藥等產品，本研究利用浸泡法、萃取法及蒸餾法提取果皮及香草植物中的酯類，並以酒精濃度不同的白酒作為萃取溶劑，比較其萃取效果的優劣；使用水當萃取溶劑因易滋生黴菌而酒精有殺菌的效果，所以本研究溶劑以酒精溶液為主；其有效力約為水溶液萃取法的2～5倍。結果顯示：萃取法中酒精成分越高的溶劑萃取出來的天然水果精油成分濃度越高、香味越濃，依序為；柳丁皮＞檸檬皮＞鳳梨皮＞百香果皮，推論原因為柑橘類果皮所含的酯類較其他種類水果高出約20％；而香草類則為：薄荷＞香茅＞九層塔＞迷迭香。

腎結石有草酸鈣結石、磷酸鈣結石、尿酸(尿酸鹽)結石、磷酸銨鎂結石、胱氨酸結石及嘌呤結石等多種，國人結石患者以草酸鈣結石佔80％以上為最多。因而，有許多民間偏方盛傳可溶解結石。本研究探討這些偏方對草酸鈣溶解度的影響；收集的偏方包含常見的中草藥方、水果醋和檸檬汁、木耳、磁化水和傳統藏藥火硝(硝酸鉀)等。草酸鈣溶解後產生鈣離子，採滴定方法，以乙二胺四醋酸二鈉 (EDTA-2Na) 檢測解離的鈣離子濃度。研究結果顯示，這些偏方對草酸鈣都有不同程度的溶解度，傳統藏藥火硝最高；磁化水的溶解度也佳；木耳釋放出的物質極可能和鈣結合；其他偏方則和本身酸鹼值有關，溶解度隨酸值增高而增加。

本研究實驗一：12位同學進行遊戲，每3個一數，第三人即出局，找出最後一位生存的人。雖然，實地進行遊戲找出最後生存者的方法很有趣，但人數增多時，要找出最後的生存者要花費很多時間。因此，實驗二：我們改以紙筆畫格子的方式找出最後的生存者，並將人數定為25人，從圖形中找出規則性。實驗三：我們試圖推演算式，結果發現必須先算出特殊總人數的例子並且表列出來，才可以推算所設定的目標人數之最後生存者的編號。實驗四中，我們將3個一數的方式改為5個一數，我們發現具有相同的規則性。最後實驗五，我們進一步研究「7個一數」、「9個一數」和「10個一數」亦有相同規則性的有趣遊戲。

實驗中我們發現蛋白和空氣充分混合後，淡黃色蛋白變白、體積變大。而蛋白打發的過程可分成四個階段---起始期、濕性發泡、乾性發泡和棉花狀態。通常棉花狀態的蛋白霜算是打過頭，較無加工價值。而以往烘培業者都以經驗值判斷蛋白霜的打發階段，但我們在實驗中發現蛋白霜高度變化率若達到3.2，則蛋白就達到乾性發泡階段。要迅速將蛋白打發的條件則須蛋白溫度為20℃、新鮮的雞蛋蛋白、偏中性的條件；加了糖的蛋白霜持久性佳，不容易離水，製作出來的小西點外觀較美觀。

本研究透過電刺激使渦蟲改變其負趨光性，並透過量測渦蟲行為之改變觀察其學習與記憶。實驗發現，渦蟲之學習量有其上限，但可透過再刺激學習突破此上限。渦蟲在停止刺激後3小時內，其記憶量會迅速下降，最後將會保持一定值，形成記憶。本研究亦發現透過攝食已學習之渦蟲，可改變攝食者之學習行為，但此行為改變無法形成記憶，僅為暫時之行為改變。 透過上述實驗的結果，推測存在有一化學物質影響渦蟲之記憶行為，而此化學物質受到兩種產生機制之影響。其中機制A是透過電擊刺激啟動，啟動後就不會關閉；另一機制C則是受到電擊刺激啟動，但刺激結束後就會關閉。透過此兩機制的互動，形成渦蟲的學習和記憶模式。

新聞常報導土壤「液化」，難道固體會變「軟」？那流體會變「硬」嗎？我們實驗生活上粉漿來探討流體受到外力後變硬的現象(簡稱流體的「固化」)；接著自製各種物理的實驗和測量工具：「自製滑輪黏滯度檢測器」測量粉漿黏滯度、「自製喇叭垂直震動器」和「自製水平震動器」有效控制變因，探討流體跳動或固體粒子流動現象(簡稱固體的「液化」)。主要發現：不同流體會有不同流動表現，玉米粉漿、太白粉漿表現近似「非牛頓流體膨脹型」特徵；震動實驗發現細砂具有比粗砂容易流動的特質；砂、水、粉混合後具有凝聚特質，可以減緩震動時「液化」情形。透過我們這個物理實驗的想法和發現，或許可以對未來的科學探究或生活問題具有價值。

由於食安問題頻傳，為了食得安心，天然色素為我們這次研究主軸。研究可分成三個部分： 一、 相關資料收集：分析衛生署天然食用色素衛生標準，花青素為天然色素中最主要的來源。 二、 選擇最佳萃取蔬果： （一） 從色層分析及在酸鹼環境中的顏色變化，可看出花青素的種類繁多。 （二） 會使植物呈現紅色的不是只有花青素，還有莧素紅與甜菜素。 （三） 紫花椰菜顏色變化明顯，因不普及，我們以紫高麗菜為研究對象。 三、萃取方法與應用：我們以1:3 (紫高麗菜:水)，煮15分鐘，效果最佳；事前冷凍處理有助於花青素色澤的穩定。若要改變其色澤以溶質(小蘇打粉或檸檬汁)：溶劑(水)＝1:100調色；運用在食材中以湯圓為最佳，米飯次之。