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國中組

天洛神兵,黴軍止步~洛神葵對黴菌生長影響的研究

本研究主要探討洛神葵對黴菌生長的影響,以自家栽種的洛神葵為原料,在延緩黴菌生成能力上,成熟的洛神葵萼片較開花期的花苞組佳,而白洛神葵萼片優於紅洛神葵萼片。在培養基觀察下,質量比1:20的乾燥洛神葵萼片以100˚C萃取45分鐘,能有效延緩黴菌的生長,一週的黴菌生成面積小於1%。洛神葵濃度越高,則抑黴效果越好,強制植入黴菌實驗得知,洛神葵萃取液可有效延緩黴菌的生長,以質量比1:10效果最佳;研究中經由萃取液吸收光譜與總酚類化合物含量的檢測結果,推論出洛神葵成分中總酚類化合物的抑黴效果優於花青素的抑黴效果。將洛神葵添加於土司和果凍中皆有抑黴效果,且能延長室溫下的保存期限,是具有開發潛力的天然食品添加物。

正直四邊形之最佳擺棋策略

本篇作品之主旨為研究在任一個n×m棋盤中(n≤m),任意擺放數顆棋子,使棋盤中任四顆棋子之排列均不構成正直四邊形之最多與最少棋子數(最佳擺棋策略)。我們利用發現的四種方法: 控制n×n棋盤的第一列與第一行的棋子顆數、行與行或列與列之間的互換、增加一行一列多擺三顆和排一直行的特殊排法,得到n×n棋盤最少與最多棋子數,並延伸至n×m棋盤做探討。

焦耳電力公司-榨乾廢電池電力之研究

「廢電池」的電壓已不能讓原有電器正常地使用,但其實裡面還是留有電力。因此我們想要探討如何有效地取出這些能量並加以利用。 先分析「焦耳小偷(Joule Thief)線路」,接著討論影響榨出電力的因素,如線徑、線圈數、繞法、鐵芯大小與形狀等。結果發現增加線圈的圈數、適當的疊繞在鐵芯上可以進一步提高電壓,振盪頻率與責任週期也會同時受到影響。 我們創作出「整合型廢電池電力榨乾裝置」,實際回收廢電池並榨出電力。接著發現一顆廢電池約可榨出六百多焦耳的能量到超電容裡,經我們測量的機械效率反推可知,廢電池的電力應該還有兩到三仟焦耳之多。 這些榨出的電力未來可以應用在耗電功率較低的綠能電器或是透過「假電池」的設計讓廢電池起死回生。

以自組修飾光學檢測儀器探討甜菜紅的特性及與銅鉛離子的作用

本研究自組光學檢測儀器,探討甜菜紅與銅鉛離子的作用特性,用於評估含甜菜紅蔬果與銅鉛接觸之食品安全,及應用於銅鉛離子檢測的開發。研究中先測試自組儀器的穩定度,尋找不同色光測定甜菜紅靈敏度及適用濃度範圍,以光譜強度的消退探討銅鉛離子與甜菜紅的作用及不同酸鹼值的影響。研究發現銅鉛離子均會消退甜菜紅的光譜強度,因此在銅鉛接觸下,甜菜紅將有食安的疑慮。研究也發現,在pH 10甜菜紅與銅鉛離子具有穩定作用關係,銅離子在濃度4×10-5M以下有線性關係,偵測極限為0.095ppm;鉛離子在濃度2×10-5M 以下有線性關係,偵測極限為0.25 ppm。因此,利用甜菜紅的光譜強度,有潛力開發為銅、鉛離子的檢測方法。

「冰」消瓦解-洋流對浮冰的影響之探討

洋流亦稱海流,是具有相對穩定流速和流向的大規模海水運動。惟有在陸地沿岸,會因潮汐、地形及河水的注入等影響其變化。在平靜的海面底下,正在不停的流動,把極地的冰山,推向各大洋,我們的研究有關於洋流、浮冰。發現洋流流速越快,冰山溶化越快,軌跡的偏移率也較高;而洋流管徑大小、流量對浮冰則沒有太大影響;洋流深度越深,流速越慢,溶化越慢,偏差率越高;浮冰越大,溶化越慢,偏差率也越小;洋脊距離越近,偏差率越高,洋脊夾角在60o時偏差率最高。實驗一.(一)、實驗二、實驗三、實驗四的結果可利用最少的資源找出冰山的軌跡,以警示正在航行的船隻。

臺南海邊的前世與今生

我從臺南市嘉南療養院旁的水果園露頭上採集了許多貝殼化石,也到臺南龍崗海邊觀察海浪沖擊沙灘上的泥砂,也採集現生貝殼和挖掘地層中的泥砂。從觀察臺南龍崗海邊採集的泥砂特徵,以及在實體顯微鏡觀察貝殼及有孔蟲,和嘉南療養院旁水果園中的泥砂、貝殼和有孔蟲化石相比較,發現有許多相似的地方,都是屬於淺海環境。這與相關文獻中相吻合,同時證明水果園在5800~7200年前是海岸沙灘環境與現今的龍崗海邊有著相同的生態環境。

「電」擊「污」散

本研究利用電解反應技術來探討含水污泥脫水之效率,由於處理污泥的成本往往過高,而電解反應脫水能有效降低其成本。一般帶濾式機械設備脫水後含水量通常超過50%,且裝置龐大十分耗電。而我們利用簡易的裝置,以小型電解反應進行實際脫水,在18-36v的電壓下,進行2hr脫水處理,其脫水效果目前可達到31.3~45.1%。而在含有重金屬的電解液中也能達到30-40%的脫水效果。最後我們改以垂直式的脫水裝置,其在陰極脫水效果更能達到40~50%,值得進行後續污泥脫水的研究。

分子天堂路

本實驗始於好奇的想法,我們因為想知道怎麼檢測DNA產生很大的興趣,若把非極性物質加入電泳基中,分子分離的效果是否會更明顯?以此想法作整個實驗的主體開始研究。然而,過程中遭遇許多挫折,我們找不到可以支持的相關資料,所以在實驗的建立上須嘗試自己解決問題。從數據上分析,不管是洋菜膠還是蛋白質電泳,加入六個碳數的物質(葡萄糖)後,小分子分離效果更優異,所以在進行電泳分離物質時,加入葡萄糖能使分離的效果更明顯。我們也發現此效果有一定的限度,加入16~18個碳的物質(PEG 400),結果和預期不同,雖然我們無法精準測出不同物質的最佳碳數,但我們證明了兩點 1. 加入非極性物質能使電泳效果更佳 2. 使用非極性物質的碳數有一定的上限。

酵傲天際──天然水果酵母與麵包黴菌的火花

實驗發現檸檬酵母液的pH值變化量最大,木瓜酵母液甜度變化量最大,而由比例四1(18g): 4(72g): 1/2(10g)的pH值及甜度最低。以蘋果酵母製成的麵糰體積最大,香蕉延展性最佳。不同比例的水果酵母所製成的麵糰依不同水果延展性與體積不固定,其中大多數以比例(3) 水果:水:糖=2:2:1/2體積最大,比例(2) 水果:水:糖=1:2:1/2延展性最佳。橘子酵母麵包幾乎都沒有發霉,而其餘水果酵母大多以比例(4) 水果:水:糖=1(18g):4(72g):1/2(10g)發霉面積最小。依品評結果可發現,檸檬酵母麵包為整體性最佳的麵包。

明「茶」秋毫…「破壞」手搖茶飲抗氧化力因子(兒茶素、咖啡因、茶胺酸)之探討

本研究以還原力檢測法—DPPH自由基清除力、普魯士藍生成量,探討手搖飲常用添加物是否會破壞茶湯抗氧化因子。我們將添加物分成三類:醣類(果糖、蔗糖、蜂蜜、黑糖)、豆奶類(牛奶、豆漿)、鹽類(食鹽、檸檬汁、醋、小蘇打、海藻酸鈉),結果顯示大部分醣類、豆奶類及海藻酸鈉(爆爆珠主成分)具有降低兒茶素、咖啡因及茶胺酸的抗氧化能力。進一步推論,醣類會阻礙抗氧化物與自由基的結合,而蜂蜜的另類成分(多酚、黃酮類)則提升抗氧化力;酪蛋白、大豆蛋白易與抗氧化物鍵結而削減抗氧化力;鹽類解離時得失電子應可抗氧化,然而海藻酸鈉的多醣體又可能造成氧化的角力。因此,建議未來盡量避免添加醣類、豆奶類與爆爆珠於茶飲。