生活與應用科學科(二)科

音酵交響曲探討酵母菌與聲音三要素的互動關係。本文主要研究音色、響度、音調與酵母發酵之變化情形，利用不同聲音刺激探討對酵母發酵過程是否產生影響。在控制組樣本中，酵母發酵過程大概會在50-70分鐘達到高點，並隨時間而逐漸下降。在木琴組別處理之下，發現木琴低音小聲處理之下效果最好；在胡琴組別中，以胡琴低音中聲處理下能提升發酵效果；在鋼琴組別中，在鋼琴高音大聲中能提高酵母發酵體積；在低音組別中探討響度的變化，發現小聲對酵母菌生長最好；在小聲組別中探討音調的變化，發現低音對酵母菌生長最好；在低音組別中探討音色的變化，發現木琴對酵母菌生長最好。故音色、響度、音調確實可以影響酵母的發酵速率。

本研究製作出一個可以自動對準太陽光的裝置「太陽光全自動集光追蹤系統」（以下簡稱本系統），使太陽能板面朝太陽。本研究也使用微電腦控制器（Arduino、ESP32）進行發電效率的自動記錄，可以在架設太陽能板前利用本系統進行評估。實驗數據顯示裝設菲涅爾透鏡可以增加發電量。若使用本系統，可提升發電量。本系統加上太陽能控制器及鋰電池，可以進行太陽能的管理與儲存，是具有實用性的綠能裝置。

我們發現市售濾水器的濾芯有陶土層和活性碳層，從文獻得知活性碳的過濾效果非常好，所以決定深入研究陶土層，開發自製陶濾芯。為了讓陶土能透水，陶藝老師建議可在陶土製作時加入麵粉，高溫素燒後麵粉會在陶土中留下孔隙，陶土就能透水。使用自製陶濾芯過濾檸檬酸水溶液、生態池水、公司田溪水及硫酸銅水溶液並與無過濾的對照組比較，發現自製陶濾芯對於過濾氯化物及磷酸鹽有不錯的效果，而且在較高濃度(10ppm)的銅離子溶液中也具有過濾效果。經過多次陶濾芯製作後，最佳製作方法為揉陶土時一起加入麵粉和鹽，鹽可以控制陶土水份含量及仰制微生物，此外陶濾芯製作成高圓柱狀及燒結溫度降至500度時，都可增加接觸面積和孔隙，大幅加快過濾速度。

秋天的柿子令人垂涎欲滴，但如果吃到未處理的柿子，會讓舌頭酸澀麻木。進入國中學習到科學方法與媒體辨識，我們想找出讓牛心柿由澀味變美味的方法，並驗證祖傳及網路流傳的「柿子脫澀」的方法是否為真。由長輩種植牛心柿的經驗，我們設計實驗，探討浸泡液溫度、種類及攪拌與否對牛心柿脫澀的影響，也採用混果、刺傷、沾點蒂頭等變因。脫澀的表現以口感紀錄暨以自製氯化鐵試紙和單寧反應後的顏色變化紀錄。實驗中我們發現：1.常溫下以氣泡水浸泡柿牛心柿脫澀效果最佳；2.混果或刺傷能催熟牛心柿，但無法脫澀，證實網路流傳果實軟熟可減低澀味的說法為偽；3.網路流傳及前人經驗的傳承不一定為真，必須經過科學方法的驗證或改良。

市面上的柿染是利用新鮮柿子進行，我們則是廢物利用，把無法食用的澀柿餅煮成溶液，探討加入鹽酸及氫氧化鈉後溶液的顏色變化。我們使用手機的應用程式color assist紀錄RGB後再進行分析，並用pH計記錄各溶液的pH值，柿餅溶液呈酸性，加入鹽酸後呈粉橘色，RGB中紅色成分沒有明顯變化，藍色成分大幅減少，染布呈淡粉色。柿餅溶液加入氫氧化鈉後呈黃-暗棕色-黑色，因濃度而有所不同，RGB中紅色成分大幅減少，藍色成分變化不明顯，染布呈棕色，兩者與原來溶液的顏色均有所差異。加醋酸鐵定色，布料呈褐色系，加醋酸銅定色，布料呈褐色中帶藍綠，水洗3次沒有明顯褪色。紫外線照射1小時及14小時後用 Color Meter檢測發現顏色變深。

本研究的啟發主要是由於2021年台灣發生嚴重缺水危機，引起我們去探究是否有方法可以讓校園內打掃拖地使用後的拖地汙水得到過濾淨化，以便我們能將拖地使用後的汙水進行回收再利用。 本研究的目的是利用校內可以取得的材料，來製作濾水裝置，且我們的濾水裝置不同於常見的重力濾水方式，而是以纖維材料藉由毛細現象來完成過濾水質的效果，並製作一組簡易水質濁度檢測機來檢驗水質，發現自製濁度機照度數值愈小，水質愈混濁；照度數值愈大，水質愈乾淨。 研究結果發現使用簡易纖維材料對汙水進行過濾或許是可行且低成本的方法，且我們藉由各項實驗的數據發現，不同的濾材設定會對於濾水效果造成不同的影響，並使用我們自製的濁度儀器來確認結果。

藉由模具的設計與製作，自製出免插電、水泥製的保冷箱。接著，利用Arduino UNO控制板、Arduino IDE軟體以及溫溼度感測器DHT22，建立了一個簡易的溫溼度感測裝置。此外，在此溫溼度感測裝置的測量下，僅僅400ml的水蒸發，便能使保冷箱內的溫度下降共3.6℃，與當下的室溫比較更是差了4.7℃。

本實驗之研究目的在找出馬祖魚丸的最佳口感比例，並結合馬祖在地特色食材創造新滋味。以不同的魚漿種類、不同比例的太白粉和水設計出三組實驗組、每組6種不同配方共12種，找出太白粉及水對於製成馬祖魚丸的影響。本研究使用砝碼加壓法測量其硬度、自彈高度裝置來測量魚丸的彈性，以科學化數據觀察，量化紀錄資料來比較魚丸本體硬度與彈性和品評口感，綜合比較結果，最後以鮸魚為食材所製作的太白粉比例為150公克、水為200公克的鮸魚魚丸為本研究最喜愛的配方。 最後我們選擇大家最喜愛的配比太白粉比例為150公克、水量比例為200公克製作鮸魚酒糟口味的魚丸，受到大家一致肯定，選為最佳馬祖新滋味。

學校五年級上學期的種植實驗中發現校園植物區的土壤太硬，因而思考加入廚房廢渣加以改善，但常見的廚房廢渣除了種植外，在驅蟲、吸濕、吸油也有效果，本研究選擇咖啡渣 、茶葉渣、蛋殼、甘蔗渣進行實驗。 研究結果發現：在種植方面，蛋殼與培養土比例2：8最佳，甘蔗渣與培養土比例3：7最差；而咖啡渣與培養土比例3：7及甘蔗渣與培養土比例2：8時，莖的生長長度最長；茶葉渣未觀察到因比例不同而不同的現象。廚房廢渣在驅蟲能力方面，咖啡渣最佳；吸濕能力方面，甘蔗渣最佳；吸油特性方面，甘蔗渣最佳。蛋殼除了在種植方面有耀眼成績外，在研究的另三項表現都最差。 經本研究探討這四種廢渣後，我們發現廚房廢渣一點也不廢，全是寶啊！

如何以最少的碳排放量，讓燜熱的室內空間迅速降溫？本研究結合熱傳理論及節能建築理念，設計以冷水循環來降低室溫的節能系統，並以空間比例1/6的模擬屋進行降溫實驗。從實驗結果發現：冷卻水管接觸面積越大、彎折越少流速越快，降溫效果越好，其中以回字型排列中央出水的冷卻水管，30分鐘內可將內部溫度降低8.5°C。同管徑的銅管與矽膠管降溫效果，因冷卻水溫高低而改變，低溫時銅管效果較佳。三種循環水桶冷卻方式中，採用冰磚冷卻即可保持冷卻水處於低溫狀態，達到良好的降溫效果，可整合綠能或河水、地下儲水系統等低碳排自然資源，進行冷卻水的降溫及更換，降低冰磚的使用量，以減少系統電能消耗，達到節能減碳的目的。