國中組

本研究評估動物性蛋白質作為天然膠黏材料的可能性。選用常見的虱目魚鱗、虱目魚皮、生豬皮、雞蛋蛋白、全脂奶粉、脫脂奶粉作為研究樣本，透過簡化後的蛋白質萃取方式，經BCA試劑及分光光度計測量找出最佳化萃取方式。隨後將萃取液經酸、鹼、有機化合物水溶液處理後，觀察黏滯性、附著力之變化。最後再探討蛋白質加熱後的褐變反應。結果發現，經0.15 M醋酸萃取72小時為最佳條件。在加入1 mg/mL醋酸、1 mg/mL碳酸氫鈉、2 mg/mL葡萄糖水溶液等三種處理後，黏滯性（Arduino系統）與附著力（百格刀組）均顯著提升。且加熱到60℃以上，有初步的褐變反應發生。綜合上述，動物性蛋白質經適當處理後具良好膠黏潛力，未來可進一步探討其化學變化，以提升應用價值。

本研究針對國中教材中酯化反應與皂化反應缺乏連結問題，設計並優化整合性實驗流程。在實驗中，發現皂化後鹽析存在「飽和點」，添加 100 mL 飽和食鹽水，十六酸鈉反應收率 193%，但增至 150 mL 時產量趨緩。為解析此現象，以 DLS 動態光散射技術，結果顯示十二酸鈉、十四酸鈉可形成微胞，十六酸鈉因溶解度低，微胞形成效果不佳。用 DLVO 理論分析粒子間作用力，補充教材的鹽析理論解釋。氫氧化鈉濃度影響方面，2 M 獲高反應收率（十二酸鈉 528%）但含水率較高，8 M 純度較佳但反應收率降低。以氯化鎂鹽析時生成脂肪酸鎂（反應收率 129%），顯示鹽類選擇亦影響最終產物。透過本研究建立了酯化、純化與皂化優化流程，期望為教材提供更具探究與應用性的參考。

槲皮素（Quercetin）為天然黃酮類(多酚類)，具有抗氧化、抗發炎、增强免疫力等功效。但因其水溶性很低，不易讓人體有效吸收，常需吃過量試劑，有浪費情形。本研究利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羥丙基-β-環糊精(HPBCD)與槲皮素進行複合，提供奈米製程化並增進其溶解度。在增加PVP K30比例下，複合試劑粒徑可從1200nm降至約30-40nm，形成奈米粒子。與原槲皮素抗氧力比較，複合試劑可提昇40-50倍以上。最後，複合試劑在發泡顆粒劑型可以在30秒內溶出90％以上的成份。以上實驗，說明本實驗能有效增加其溶解效能與奈米化，有效提升槲皮素從原先難溶、難吸收的情形，變為可讓人體快速吸收的粒形。

本研究旨在探討瓶中內容物與翻轉角度關係，採用自製單擺裝置進行實驗，並使用了不同水量、不同角度以及不同內容物三種操作變因當作研究目觀察翻轉角度的變化。例如：變換不同初始翻轉角度、瓶中水量、變換不同內容物、改變瓶子重心……等。在內容物為水且單純變換翻轉角度及水量的實驗中，得到了初始翻轉角度愈大，翻轉角度愈大以及水瓶受到的慣性愈小，翻轉角度愈不規律的兩個結論；在變換不同內容物的實驗中，證明了非流體在水瓶中的重心變化較小，流體的重心變化則要依據流體的流動程度進行判斷；在改變瓶子重心的實驗中，證明了水瓶的重心變化愈小，翻轉角度愈大；水瓶的重心變化愈大，翻轉角度愈小。

本研究利用注射器與蠕動泵浦穩定產生直徑 3mm 液滴，並以高速攝影觀察其撞擊行為。實驗發現液滴撞擊乾燥固體表面時，表面粗糙度對接觸角影響不明顯，親水與疏水材質則導致「錨定」或反彈翻轉。進一步研究顯示，液滴撞擊濕潤表面時，親水材質易拉緊液滴表面使其回彈，超疏水碳黑表面則造成液滴彈跳分離。針對濕潤IC晶片進行熱交換分析，結果指出高韋伯數液滴可打破錨定產生飛濺與擴散，顯著提升散熱效果，當韋伯數達193.3時降溫幅度達8.6°C，效能較低韋伯數提升近80%。本研究證實韋伯數與表面性質對液滴撞擊行為具關鍵影響，對液冷與熱管理技術應用具有潛力。

本研究探討過剩綠蕉在食品加工中的應用。綠蕉富含抗性澱粉與膳食纖維，透過檢測不同因素對綠蕉澱粉抗性的影響，研發與製作最佳比例與配方的綠蕉珍珠。結果發現透過烘乾、磨粉等過程可開發適合食品加工的綠蕉粉。以烏龍綠蕉粉與太白粉3:7比例加入1%~3%橄欖油可顯著提升抗性，製作兼具口感與消費者接受度的綠蕉粉圓，經冷藏或冷凍保存其澱粉抗性增加，透過微波回溫較能維持粉圓的彈性、黏性與咀嚼性等口感。本研究比較綠蕉珍珠和市售珍珠粉圓的抗性、水活性、色差、物性等食品特性，不僅提出的綠蕉珍珠製作與保存技術，並提供產品營養標示供消費者參考。不僅能解決綠蕉過剩問題，還能為健康飲食提供新選擇。未來可開發綠蕉粄條、糕點等拓展市場價值。

此研究探討「在𝑛×𝑛的正方形中L型、T型和O型任兩種四方連塊」及「在𝑚×𝑛的長方形中LO、TO 兩種四方連塊」的拼圖可行性規律。我們發現拼片組合的可能性與正方形邊長有明顯關聯，透過黑白格排列法找出可行的解與排法，並分析不同邊長下的規律與極值，做出分類。此外，研究問題延伸至不同邊長分類下的𝑚×𝑛長方形，我們找到「最小圖形」，如由2個O或2個L組成的𝐿𝑂2×4。接著，定義「中圖形」以分析LO與TO拼片組合的數量規律，如由4個L和一個𝐿𝑂2×4組成的𝐿𝑂3×8。透過將長方形切割成以上圖形、分析性質、找出一般化的公式，進而推導出矩形中LO與TO數量的極值規律。

本研究探討將連續正整數1至𝑛依大小交錯排列所形成的「波浪數列」，其定義如下：除了首項與末項外，每一項皆大於或小於其相鄰兩項。我們分析在最大數為 𝑛 時，波浪數列的各種情形與其在數量上的對應關係，從中歸納出排列的規律，並推導當首項為 𝑘 時的排法總數，進而求出所有波浪數列的排法總數。

本研究探討環境因子對蜜蜂行為的影響，涵蓋飛行方向、食物選擇、溝通呼叫及禦敵行為等方面。結果顯示，蜜蜂明顯偏好高濃度糖水，並對短波長顏色（如藍色和紫色）表現出強烈吸引，這與牠們的感光細胞特性相符。蜜蜂離巢時，展現出顯著的正趨光性，並能依靠長期記憶和空間學習優化飛行路徑，表明牠們具備高度的導航能力。有趣的是，巢口顏色對蜜蜂的出入口選擇並無顯著影響，顯示牠們依賴其他環境線索進行決策。 此外，蜜蜂在採蜜過程中可能會傳遞食物的「顏色」訊息，幫助追隨蜂更有效率地尋找蜜源，提升覓食的整體效能。

本實驗想了解仙人掌角質層厚度和刺座是否對蒸散有影響，結果顯示，刺的長度、數量及密集度與仙人掌的表皮厚度和平均氣孔數有關，刺越長越密集，平均氣孔數越少，表皮厚度越薄。而仙人掌表皮厚度越厚越耐熱，刺越密集越能遮擋光線，可以減少強光的傷害，故刺越密集越耐曬。仙人掌的刺有被紅墨水染色，是由於毛細現象所導致，本實驗中的蒸散量大致呈現有刺大於無刺，而除去刺之後蒸散量下降是由於減少了刺的蒸發量所導致。仙人掌的含水量占其重量80%以上，其莖部有大量的海綿狀組織，可能跟仙人掌針對乾燥環境的適應性有關。蒸散量需要考慮表皮的氣孔總數及表皮厚度，有刺的仙人掌蒸散部位會比無刺仙人掌多，故刺越密集蒸散量就越大。