生活與應用科學科(二)科

臺灣於2015年6月15日經立法院三讀通過「溫室氣體減量及管理法」，2015年7月1日總統令公布施行，自此正式邁入減碳新時代。 本研究將以水資源節能運用發想在廁所中，通過水塔的位能差作轉化為電能，點亮廁所電燈，達到有以下特點： 一、節能，利用水塔位能差，無需消耗電能。 二、環保，無汙染、無輻射，保護生態。 三、安全，採用水塔位能差，通過低壓直流電轉化為光能。 四、簡單，機械設定的自控開關裝置可根據每次使用廁所進行開關燈。 五、便宜，安裝成本低，使用壽命長，維修方便。 利用水塔的位能差來發電、可以省電，又可以做環保，還可以節能減碳，更可以讓空氣清新，真是做了一件很好的功德。

這幾年疫情的關係，許多人在確診後味覺受到影響，深感到味覺的重要。但味覺不單是口中品嚐到的味道，而是與其他感知均有關聯。本實驗探討顏色是否會影響五年級學生運用視覺、聽覺、嗅覺、觸覺判定甜味？我們以日常生活中會看到的三原色、漸層色來調製糖水，再以無色糖水對照進行實驗，分析了解使用感知判定甜味，會使用哪些方法呢？我們邀請本校五年級的學生進行實驗，實驗後填寫問卷，共回收1277份問卷，內含有效問卷數1109份，進行問卷整理，並統計分析數據及製作圖表，希望藉此研究，讓我們更能了解各感官對甜味的關聯性，並且認識自己的味覺。

我們選擇了台東在地的礦物－絹雲母，與蝦農常使用來淨化水質的吸附素材，如：活性碳、麥飯石和沸石，藉由觀察白蝦養殖造成的汙染物質的變化來討論不同吸附材質的淨化水質能力。我們一開始採各3 g的不同吸附素材加入蝦池中，可以發現絹雲母可以以較低的價格達到和其他吸附素材相當的效果。第二階段我們另外添加了光合菌到蝦池當中，可以發現水質明顯穩定許多，我們推測光合菌與吸附素材搭配使用可能有更好的效果。絹雲母是台東在地開採礦物，不像活性碳等其他吸附素材如此昂貴，若研究成熟後能將絹雲母推廣於台東縣內的蝦農，或許能促進在地產業發展來互相合作以減少成本的負擔，可以以較低的成本達到淨化水質的目的。

本研究採用創新設計的「水代法」處理養殖鰻魚加工後廢棄魚骨，成功解決過往鰻魚骨含油量高，無法利用而丟棄的環保問題，使生物資源得到充分利用。透過「低溫烘乾前處理」製成的鰻魚骨粉香氣與口感俱佳，適合作為食品添加物。 水代法是將鰻魚骨在90℃水溫、粉水比1：3狀態，藉由攪拌、壓榨去油，不僅保留營養成分（蛋白質、鈣質、磷質），同時降低高達90%的脂肪含量。水代產生的處理液可進一步開發為胺基酸萃取物和鰻魚油，創造多元的商業價值。「食鹽水浸泡處理」取代較不環保的「強鹼處理」製作鰻骨鈣粉，可有效減少環境負擔。本研究製程簡便且低耗能、低耗水，可降低成本，顯著提升產業競爭力和環境效益。

台灣素有”香蕉王國”的美譽，香蕉的產量很高，相對地也產生大量沒有使用價值的果皮。我們從文獻中得知被認為没有價值的香蕉皮，其實富含有許多化學物質，其中單寧酸除了具有抑制細菌生長的功能外，也能作為抗氧化劑，甚至有幫助人體細胞對抗新冠病毒的功效。 本研究以香蕉皮來萃取出單寧酸再烘乾製作成抑菌膜，結果顯示未成熟香蕉皮中含有的單寧酸高達5.59 mM，並在大腸桿菌抑菌試驗中呈現出抑菌圈，製作成膠膜後顯現出較高的抗拉伸試驗為成熟的香蕉皮膠膜，抗拉伸力為136.31g。本研究成果可以為改善廢物處理方式、減少碳足跡、提高社會衛生水準等方面，實踐環保及社會責任作出積極的努力。這種創新的環保技術有助於人們更加關注永續發展，為地球帶來更美好的未來。

本研究是以機械取代手工製作愛玉凍，以及開發自製食品質構儀的過程。起因於想製作衛生的愛玉凍改以機械製作並維持流程不沾手。為了比較愛玉品質研發自製檢驗食品質構儀。利用不同的攪拌刀具和機械方法製作愛玉，並與手工製作的愛玉品質進行比較。結果是調理機搭配鈦網刀頭，只需2分鐘，即可做成優良的愛玉。整體 流程快速衛生品質與手工愛玉不相上下自製質構儀經過改良，並與市售電子式質構儀比較驗證。在檢測同樣的愛玉時結果口感 數據接近、整體趨勢相符，具有相當的可信度。最後再以質構儀檢測其他性質的市售食品，同樣可以測得物理特性並分析出口感！證明它可以廣泛運用在其他食品上，完成新型手動質構儀開發。

本研究探討咖啡葉的萃取液對α-澱粉酶活性之影響，分別檢測α-澱粉酶於兩種溫度、4種不同來源、28種自製咖啡葉萃取液，及一系列濃度之純綠原酸、純咖啡因、純芒果苷、純槲皮素和純EGCG環境中所產生之葡萄糖含量，用以評估α-澱粉酶之活性。實驗結果顯示，4種不同來源之咖啡葉萃取液，均對α-澱粉酶活性有抑制效果，其中以C牌抑制效果較佳。另外，咖啡葉會因不同生長位置、成熟度影響其對α--澱粉酶的抑制效果，其中以經揉捻、布球揉、解塊之咖啡嫩葉所製之萃取液對α-澱粉酶抑制效果最為顯著。再者，純綠原酸、純芒果苷、純槲皮素和純EGCG皆會抑制α-澱粉酶活性，且其濃度與抑制效果呈正相關，且彼此間均有協同作用。

本研究利用農業廢棄物再加工後的-炭化稻殼，經食用醋處理後搭配環保防水明膠配方製成碳紙電極，作為可充式鋁電池的正極材料；負極則是在鋁箔上塗一層較環保無毒的PVA；電解液使用2M氯化鋁/0.1M食鹽水/5g醋酸鈉，吸附在濾紙上，成功製作出可充式「炭化稻殼紙/鋁電池」，充放電循環3次後，放電的初始開路電壓最高可達1.296V，初始短路電流可達137.1mA，串聯兩個電池後，成功使LED燈發光持續至少72天，亦可推動風扇在約4mA的工作電流下維持215分鐘。 本作品多使用食品級的環保材料，較以往作品具有低汙染、低成本、超輕薄、可充電、可彎曲等多項優勢，充電後的穩定性更優於市售石墨片電極，可連續充放電至少5次，期待能為大型儲能系統添加一股永續環保的新契機。

民國104年，老師曾做過老酒的科展研究，但釀製過程中老酒發黴，導致實驗失敗，所以我們決定用五年級習得的自然研究方法，再次挑戰製作馬祖老酒。 我們先去馬祖酒廠和林義和工坊進行訪談，發現釀製老酒最佳配方為圓糯米、水、紅麴和白麴，比例為10：10：1：0.06。釀酒方法為:浸米、蒸煮、攤飯、落潭、拌合、澄清、壓榨和煎酒八個步驟。我們進行兩組實驗，第一組研究米種系列的不同，第二組研究製酒液體的不同，並分別探討其「酒精度」、「酸度」、「糖份」和「風味」之差異。 為期32天的觀察後，發現製作老酒之米種還是以糯米系列最適合。製作老酒時還是以過濾後的生水為佳，但製酒液體可加入少量老酒避免發黴及提升風味。

我們用了生活中可以取得的材料─筆芯，進行粉墨法收集犯罪現場跡證，並模擬罪犯在行竊中可能會發生的狀況，我們發現了：(1)聰明的犯人可能會清潔手部後才犯案，我們發現使用洗手乳洗手後最不容易留下指紋、(2)在犯人行竊中，可能因為緊張或是運動而使汗腺分泌汗液，汗液會讓生物跡證變得更加明顯、最後(3)已知有15%的犯罪現場中會留下耳紋，我們參考了董凱在2011年發表的「耳紋痕跡的同一認定」中所整理的三種耳紋分系體系─耳紋特徵測量體系、直角坐標測量體系和方形標尺測量體系，分析在不同環境所留下的耳紋、不同姿勢所留下的耳紋，及經過不同時間採集到的耳紋，比較各體系的優缺點，最終了解直角坐標測量體系最能夠分系耳紋的特徵比對出嫌犯。