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第62屆--民國111年

兒茶素新天地-兒茶素與熱量限制對酵母菌壽命之影響

本研究探討熱量限制與兒茶素對酵母菌的影響,熱量限制(CR)可能具有延壽效果,而兒茶素被認為是潛在熱量限制模擬物(potential CRM)。以2%、0.5%和0.05%葡萄糖作為正常醣濃度、熱量限制與極端熱量限制進行實驗。結果指出酵母菌生長情形以CR組最佳,而加入50ppm兒茶素可提高其生長速率;醱酵實驗中兒茶素對酵母菌的產氣量影響不大;熱量限制與兒茶素的共同處理能增加其複製壽命;在SIR2基因實驗中發現在極端CR與CR加入兒茶素的組別,皆能增加其基因表現,此結果顯示在熱量限制下SIR2基因可能參與兒茶素增加複製壽命的作用。由此推測兒茶素具成為CRM的潛力,也發現CR搭配CRM可能有更佳的延壽效果,希望此研究能成為探討熱量限制模擬物之模型,作為研究人類延壽的基礎。

是幸運還是機率-探討彭尼遊戲必勝秘訣

我們準備了銅板和紀錄表,想要了解彭尼遊戲中,乙玩家是否可以技巧性地提高勝率,以及彭尼遊戲的變化形態延伸後對勝率有什麼影響。在實驗一我們發現不同的對戰組合,其勝率確實存在落差;在實驗二中,我們發現乙玩家確實可以透過彭尼的技巧取得更高的獲勝機率,在實驗三,我們發現當加入更多玩家時,後手不一定能掌握更高的勝率,在實驗四,我們發現相較於以第一或第三字節相反來作為乙玩家的第一字元,以第二字元相反後做為乙玩家的第一字元勝率更高,而本次實驗我們只以擲七次銅板中猜測三次的排列作探討,未來也許可以嘗試其他不同的擲銅板次數、猜測次數,以了解彭尼遊戲及其相關變形遊戲的勝率變化。

「參參」不息—潮間帶蕩皮參(Holothuria leucospilota)與紫輪參(Polycheira fusca)生物生態、活動週期及躲藏行為之研究

以潮間帶常見的紫輪參和蕩皮參為研究對象,模擬潮間帶環境並長時間錄影,針對外型特徵、晝夜活動週期研究,更進一步加溫海水和模擬漲退潮,研究溫度和潮汐對活動量的影響,並研究兩種海參躲藏隱蔽是否有回原石頭的行為及影響因素,最後研究兩種海參對水流的承受能力。 本研究發現,若環境無水位變化,海參的活動週期與潮間帶漲退潮時間無明顯關聯,海水升溫卻會使海參活動量提升,海參日夜皆可能回原石頭躲藏。無論漲退潮或乾濕,海參都會優先選擇躲藏於石頭下,石頭為優先影響因素,若未接觸石頭時,海水則是第二影響因素。本研究發現紫輪參可感受水位變化,因此活動週期與活動量會受漲退潮水位影響。另外因缺少管足,紫輪參吸附能力弱於蕩皮參。

拍「粄」定案,「條」出健康!

我們嘗試在在來米粉中添加不同種類及比例的澱粉、不同水量,找出接近市售粄條軟硬度、抗拉力的製作配方,並使用澱粉酶分解澱粉轉化成葡萄糖的方法,自製α澱粉酶檢驗抗性澱粉含量是否受保存條件影響而增加,希望享受美食同時能減少熱量吸收。研究發現在來米粉加入20%糯米粉,能煮出與市售粄條軟硬度、抗拉力最接近的粄條,研究中使用的各種澱粉都無法煮出抗拉力與市售粄條相當的粄條,可能與市售粄條的食品添加物有關;將自製粄條放入冰箱以3°C冷藏48小時,就能得到與未經低溫保存粄條相比,以自製α-澱粉酶溶液檢測減少約10%熱量的粄條。

農業廢棄物合成活性碳並討論其吸附效能之表現

本研究是將農業廢棄物—甘蔗渣作為原料製備活性碳,經由本團隊研究發現,以500℃碳化、950℃活化,C:KOH =1:2所合成之活性碳達到1335m²/g的比表面積。接著將合成出的活性碳進行染料吸附實驗,得出吸附甲基橙與亞甲基藍,熱力學皆較符合Langmuir 的單層等溫吸附模式;動力學皆較符合pseudo-second-order,因此推論化學吸附為主要吸附模式,且不論是吸附帶負電的甲基橙亦或是帶正電的亞甲基藍,皆有好的吸附表現。吸附量可達500mg/g及476.2mg/g,相對於活化前25.7mg/g及21.1mg/g提升近20倍。也可發現亞甲基藍的吸附量略高於甲基橙,因此推論本實驗所製備的活性碳表面帶有較多負電荷。最後,再將吸附飽和後的活性碳進行再生,考量經濟效益及便捷性,以酒精脫附會是較好的選擇,可達約50%的再生效率。

管中冷暖,一壓即知~利用3D列印技術探討渦流管之原理

本次研究利用3D列印技術製作渦流管裝置,以利於變因之改變。透過數位式溫度計及氣壓計,可以即時截取數據,並互相比較。實驗中我們發現,當渦流產生室達到一定的氣壓時,就可以產生冷熱氣流分離的效果,而為了讓渦流產生的效果更好,氣流入射角度大約在45~60度間有較好的效果,渦流管的內徑在6~8mm間,長度在12~14cm時較好。當我們將測到的數據進行理論的分析後發現,熱端的縫隙越小,熱端發熱的效果更好,這也可以讓冷端的冷卻效果增加。最後探討數據與理論間的誤差值後發現,氣體受到絕熱膨脹的影響而降溫,使計算出的數據和實驗值產生誤差的主要原因。

「薈」萃一「碳」~以自組測試工具探討自製綠色蘆薈碳焦拉膜的功能

本研究利用蠟燭燃燒產生的碳焦,混加蘆薈及自製史萊姆開發為綠色產品~薈碳拉膜。研究中為取得碳焦,探討不同火源、吸附材質及離火焰高度對碳焦產生的影響,發現距離蠟燭火焰高度1公分處,以不鏽鋼杯底收集,可取得最多碳焦量。並以自組各種工具測試薈碳拉膜的延展性、隔熱及耐酸雨濕沉降等功能及運用電腦課所學編寫程式-程小奔進行RGB透光測試遮光效能。研究試驗出蘆薈碳焦拉膜的最佳組成比例為蘆薈:碳焦:自製史萊姆(20:0.6:10)。經與市面隔熱紙比較,蘆薈碳焦拉膜具有較佳展延性,防護酸雨濕沉降功能、遮光及隔熱能力佳,有取代化學隔熱紙的可能性,符合綠色化學節能、低毒、簡潔、可解原則,是值得推廣的綠色優質產品。

不翼而飛—論圓筒飛行器轉速與初速對飛行的影響

本實驗利用自製的x-Zylo(圓筒飛行器)發射器,觀察不同飛行條件下,圓筒飛行器的總位移及側偏距離有何不同。在做完測試後,我們發現轉速與初速是個值得研究的方向,於是我們決定深入探討圓筒飛行器旋轉速度與初速對飛行筒的側偏距離及總位移的影響。結果顯示,轉速較快的狀況下圓筒飛行器側偏距離較小;轉速與初速都和總位移成正相關;而初速越大,側位移越大。於是我們憑藉此結果,並參考文獻,提出了幾項理論來解釋此現象,並且將我們的理論寫成程式,希望能驗證我們理論的可行性。

霧裡看花—探討不同因素對眼鏡光暈現象的影響

本研究想了解不同因素對鏡片上光暈現象的影響,並利用光暈型態的不同模擬大氣現象。 我們以霧(水)、鏡片、光這三個因素來探討集霧秒數、鏡片度數、燈泡種類和水珠大小對光暈現象的影響,並利用自製集霧裝置將霧珠附著於鏡片上,利用相機拍攝產生光暈,比對光暈現象的色彩鮮明度及對比度。 研究結果發現:當集霧秒數1-5秒,水珠大小介於 0.05 mm 到 0.12 mm間,使用LED燈泡和400 度鏡片,較能呈現明顯的光暈型態(對比度高)。當水珠大小為0.06 mm時能製造出「華」;水珠大小為0.12 mm時能製造出「暈」;水珠大小不均時,則會出現顏色不均勻的「華」。

音酵交響曲~探討音樂對酵母菌生長的影響

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。