生活與應用科學科(二)科

許多國家都在尋找減少水庫蒸發量的方法，我們想在水庫放置結合太陽能板的生態罐，它能吸收氮磷化合物，改善優養化，燃燒藻類後又能提供生質能源。 實驗發現： 一、生態罐水位於3/5時可提供藻類生長的合宜環境: 1.瓶內溫度最低也最穩定，約25℃，較瓶外氣溫32℃低，故具有良好降溫效果。 2.照光下，罐內外氣壓差穩定於6 cm-H2O。 3.藻類的周生長倍數大約為1.19倍。 4.燃燒熱值周產量為19.5mW/mm2。 二、藻生罐子平衡速率快，大約24秒就能平衡於3/5位置

本研究針對在野外露營煮食及清洗，所產生的大量汙水，為避免直接排入河川，對環境造成傷害，以生活中的物品做為濾材，製作出一個可過濾汙水的「分層除汙瓶」。 參考汙水處理及濾水的原理，希望經過除汙瓶處理過的汙水，其pH值能接近中性，總溶解固體量、電導率降低，溶氧量和流明度增加，使其外觀與清水相近。 選擇生活中常見物品：紙類、粉類、常見水處理濾材、棉布類等，分析其過濾效果，進而得知吸油棉、小蘇打粉、不織布、麥飯石、衛生紙、咖啡濾紙，由上而下依序分層製作出的除汙瓶效果較佳，並可實際運用於生活中，落實環境保育。

本研究以咖啡渣和茶葉渣做為廢棄聚乳酸的混合材料，並以添加廢棄生質材料之「不同重量比例」為操縱變因，探討其對廢棄聚乳酸混摻天然生質廢棄物複合材料之機械性質的影響。實驗設計以廢棄聚乳酸為對照組，以加入不同重量比例的天然生質廢棄物為實驗組，測其「硬度」、「抗衝擊強度」、「拉伸強度」、「荷重」等，並以所得數值來判斷複合材料之機械性質。研究發現廢棄聚乳酸混摻較高比例咖啡渣和茶葉渣的複合材料之「抗衝擊強度」和「荷重」有明顯的提升，具有很好的補強效果。而13%的複合材料為製作成品的最適比例。提供給回收聚乳酸一種新的應用途徑。可製作成盆栽、下午茶茶盤、肥皂盒、相框、手機架鑰匙圈、墊板，梳子、冰箱磁貼…等用品。期待所發展之廢棄聚乳酸複合材料未來能夠應用在更廣的層面。

本實驗以桌球表面10個環境菌為實驗對象，用16種植物上清液和三種植物純露檢視抑菌效果，初步結果發現茉草、迷迭香、蘆薈的上清液對桌球表面環境菌抑菌效果較佳，進一步萃取純露進行實驗後，發現茉草抑菌效果較好。將茉草以不同萃取方式（上清液、原液、純露）、不同處理方式（擦拭、噴灑）、不同比例（1：5、1：10、1：20）施作在桌球上，結果顯示以1：10茉草上清液擦拭對桌球表面的抑菌效果較佳；以1：20新鮮茉草純露擦拭對桌球表面的抑菌效果較佳。本實驗發現天然植物具有抑菌效果，茉草是生活中常見植物，栽種及取得容易，而且符合環保原則，建議未來可用更專業的萃取方式，提高其抑菌效果。

本實驗考慮藥物吞入時極為苦口，但如果利用類似膠囊的原理，更精進將晶球「微米化、可配水喝入、可有效消化、可於胃中緩慢釋出」等功能，進行實驗（以海藻酸鈉濃度、噴入高度、界面活性劑、內含物含量為變因）等，希望在未來生活中，可以利用兩個寶特瓶，將海藻酸鈉加感冒藥物和氯化鈣進行固化作用產生晶球，且利用超音波霧化器將晶球製成微米級，在家感冒時進行ＤＩＹ製作，並配水喝入，就不會有『苦』的感覺，達到『良藥可口』的效果。

硫酸鈉水溶液與鹽酸溶液反應會產生硫沉澱，沉澱量變化可用來表示化學反應快慢。近年來，數位量測取代肉眼觀察，但量測終點的閥值卻都是由實驗者主觀地自訂。我們不斷改進實驗，做了以下努力與成效： 一、 利用ARDUINO配合光敏電阻進行全程連續量測，並由數值分布圖發現硫沉澱速度並非固定。 二、 因為有讀取到全程連續量測值，我們測試出同時配合EXCEL的AVERAGE 與高次方TREND函數進行數據優化，可以成功反推每個瞬間反應速度。 三、 由全程連續量測發現，原想以反應結束的時間做為閥值是不可行，但我們意外找出非人為定義之閥值，且此閥值不受(1)外在光源強度、(2)容器深淺或容量、(3)感應器校準與否之影響。 四、 我們求得達到反應最快時之反應速率級數。

市售百頁豆腐含大量油脂，高熱量讓人卻步，本研究探討降低油脂和添加膳食纖維粉的可行性， 並提出配方供自製時之參考。 首先自製硬度測試器、壓縮力測試器，並不斷修正器具以降低誤差和提高準確性，其次藉由實驗瞭解各原料對百頁豆腐品質的影響。實驗發現：大豆分離蛋白粉比例、油脂和澱粉的種類與添加比例、 黏著劑種類、不同膳食纖維粉、酸鹼性與鹽類等，都對百頁豆腐品質具有影響。 建議：依個人喜好選用不同風味的油脂 並降低至10％以下；澱粉以樹薯粉5~6％為佳；黏著劑以蛋白粉3％或以雞蛋取代能提升乳化作用也更加嫩滑；酸性、鹼性皆會降低硬度；以冷凍法貯存能增加孔隙及延長賞味期限。本研究提出低脂高纖百頁豆腐配方是健康又可行的。

本研究為探討一種新式的工法：模組化多層別道路預鑄法來取代舊有生態工法的可行性評估。這項設計不但能縮短路面施工與維修的時間，減少空氣與噪音汙染，更能兼顧儲水、淨水的優點，最終目標為解決台灣各處常見的淹水與缺水兩大問題。 經由實驗發現，這項設計在儲水與透水兩大功能上的確有顯著的效果；採用麥飯石當作儲水層的話，可得到22.2％的儲水率，也能夠兼具快速的透水與41％的淨水效果。 透過積木模擬與3D建模實驗發現，這個工法可以快速建構道路，也能夠預留空間給水、電等管線使用，機構中我們加入上掀式的鎖牙設計，即便未來需要維修管線也不用開挖馬路，更能保有傳統生態工法的眾多優點，在未來應用上深具潛力。

實驗中蛋白打發最佳的情況，是使用電動打蛋器打發3分鐘綿密的雞蛋蛋白。打發的蛋白加鹽1克水煮後，打發的蛋白體積最大的狀況96.7±5.4ml，而且蛋白加鹽煮起來QQ的不易破掉，所以之後的實驗在打發的蛋白前都加1克的鹽。以下是每種食材產生浮沫的處理方法最佳方式為: 牛肉水煮沸後30秒，加入打發1分鐘的蛋白不攪動。 牛骨加入蛋白時機是在水煮90℃時，加入打發3分鐘的蛋白後不攪動。 豬骨水滾後60秒加入打發3分鐘的蛋白攪動30秒。 蛤蜊水煮沸後馬上加入打發3分鐘的蛋白攪動60秒，可使湯變得更清澈。 蝦頭水煮沸後30秒時加入打發5分鐘的蛋白後不攪動。 魚骨加入打發3分鐘的蛋白後攪動60秒，效果最佳。

本研究以純天然食材製作口感好且容易吞嚥咀嚼的植物肉為目標，選擇纖維量不同的食材製作植物肉，分別是芋頭、香菇、乾銀耳；在來米粉、糙米、蓬萊米、糯米、馬鈴薯作為黏著劑，比較自製與市售植物肉之彈回能力、復原能力和變形程度。 依本研究設計的【黏性測試實驗】、【彈性測試實驗】。發現攪拌40秒後的蓬萊米、攪拌20秒後的糙米和攪拌60秒後的馬鈴薯最適合作為植物肉的黏著劑。在9種植物肉的組合中，以糙米攪拌20秒+香菇的彈性最佳。彈性回復力測試中，蓬萊米攪拌40秒+乾銀耳、糙米攪拌20秒+乾銀耳或香菇的組合復原能力最佳。實驗數據不僅提供植物肉的硬度分類，也能為調整纖維和黏著劑的分量提供參考，做出更好的植物肉！