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「果」然不一定-臺東水果酸鹼性的研究

水果是日常生活中食用的食物之一,每天或多或少都會吃水果,但是吃進口裡的水果到底是酸性、中性還是鹼性呢?我們藉由踏查臺東縣當地種植的水果,以石蕊試紙、廣用試紙和筆型酸鹼度計檢測這些水果的酸鹼值。有趣的是這些水果竟然都是酸性的,酸鹼值的分布範圍從pH 1.94到 6.61。還發現有些水果彼此之間的酸鹼值差異很大,有些卻很小;相同的水果,不同的種植地區及成熟度也顯示了不一樣的酸鹼值。經過這些調查研究,我們繪製了臺東鄉鎮地區水果酸鹼地圖,紀錄常見的水果與地區特色物種的酸鹼值。

機率無所不在-探討麻將賓果遊戲中獎機率

日常生活脫離不了機率問題,也因為機率使生活充滿樂趣與驚喜,本文藉由麻將賓果遊戲的討論,試著分析連線的概率計算,進而研究抽牌數量對應的連線機率,以及每局花費的成本與應得到的獎品價值的關係。目前在夜市中的麻將賓果遊戲玩法,大多是以排入6x6矩陣,達連線則獲勝,總共有36張牌,由當中抽取12張至15張牌,每局所需的費用由10局100元到1局100元都有(不同攤位抽取的數量各異)。經過我們理論計算的結果,能在夜市獲得連線得到獎品的概率實在是很低,機率由抽取12張牌的0.55%到抽取15張牌的3.73%,且其對應的獎品價值應該要比目前老闆提供的大娃娃更好才能達到期望值的數值。

深水炸彈~探究撞擊波對水體與浮球之力學交互作用

本實驗是探討球體受到水與寶特瓶交互作用產生噴射的實驗。藉由研究裝球與水的寶特瓶落下高度與球的噴射高度的數據,找出交互作用的關聯性,進而找到噴射的最佳條件,並探討球噴射的原理。我們藉由電磁鐵、滑軌裝置,以攝影慢速播放方式,發現球體噴射的力來自於撞擊波,藉由寶特瓶瓶身及水體傳遞能量,在水面中央形成空腔及水柱噴射。本實驗以直徑4公分的保麗龍球、使用釣魚線及磁鐵固定在水面中央、約2公分沒入水中;直徑11公分瓶頸斜度大、撞擊面積小的寶特瓶的組合,產生的撞擊波對球體有最佳噴射高度。

雌雄莫辨-蘋果螺繁殖行為之探討

蘋果螺(Biomphalaria glabrata)只吃藻不吃草的特性成為水族世界熱門觀賞螺,但牠繁殖力超強,於是我們針對蘋果螺的雌雄同體身體構造及其特殊繁殖行為進行觀察研究。我們觀察研究每一對蘋果螺繁殖期產卵約二十幾顆卵囊,每個卵囊約有二十顆卵,卵的孵化時間只要十天左右。透過水迷宮設計觀察蘋果螺的求偶行為,在相同的水迷宮下,兩隻會合的時間會變短,代表牠們具有學習的能力。雌雄同體的蘋果螺用主動求偶行為判別雄性蘋果螺,並發現積極求偶行為的蘋果螺會產下較多的卵。透過不同體型的交配組合,得知蘋果螺以雄性器官為優先發育。在產卵條件的研究中發現,水溫在高於25度或低於20度、全暗的環境及水中二氧化碳量濃度高的條件下,產卵率都會明顯降低。

冰雪淇緣

為什麼未食用完畢的冰淇淋再回冰,質地會變硬呢?先分析市售冰淇淋的主要原料,並探討主要原料中,何種成份是影響冰晶形成的主要原因? 我們利用自製儀器分析市面上的冰淇淋回溫再結凍後的質地,制定出分析冰淇淋硬度與濃稠度的標準。結果發現,抑制冰晶產生的主要成份是糖、乳脂及空氣,且凝結核越多,越容易生成冰晶。結果發現動植物性混合的鮮奶油或是單醣、雙醣混合製作出的冰淇淋,抑制冰晶效果最好。將空氣拌入冰淇淋溶液則以2分鐘最好,這樣可以使冰淇淋體積最膨鬆,產生的冰淇淋冰晶最少。 最後將研究出來的最佳成份比例,自製鮮奶冰淇淋,並與市售冰淇淋做官能品評比較,證明此研究的冰淇淋配方,的確在復冰後擁有最佳口感。

海中的蒸蛋烤蛋塔

本研究發現食品施加鐵鹽與魯米諾檢測液的螢光反應可直接測定攝氏150度烘培環境下梅納反應是否明顯發生,這套方式將可有助於食品工廠針對梅納反應的快速檢測。而藉由孟塞爾比色帖的比對則可間接判別梅納反應褐化的程度。不同風味的梅納反應需要不同種類的蛋白質和醣類的參與,有時甚至需要多種反應物共同作用。 海洋當中鐵鹽有助於梅納反應的進行,並且可以產生鐵錯合物,這有助於沉積物當中鐵和碳的固定以及汙染物質的去除。淡水河河口與北海岸的表層環境因為有機質的累積以及水體中所攜帶的鐵質,因此或許有可能可以發生天然的梅納反應。但這些有待後續研究做更多的驗證。

「百」「香」試紙〜「果」然變色

在五上自然課程以紫色高麗菜自製酸鹼指示劑時,蒐集相關文獻得知,有些研究可以將薑黃汁液製成酸鹼指示劑,有的卻無法;還有些同色系的植物汁液可以製成同時檢測酸鹼水溶液的指示劑,有些卻只能製成僅檢測酸性或鹼性水溶液的指示劑,心想也許是因為萃取方式不同或是不同植物汁液所含花青素成分不同,因此以色層分析法來驗證我們的構想,進行一系列實驗後發現: 一、大部分紫、紅、橘色系植物汁液較適合檢測鹼性水溶液。 二、以色層分析法,發現以不同方式萃取出的植物汁液變色成分不同、同色系中變色效果佳 的植物汁液可層析出有效的變色成分。 三、「百香果皮」可製成變色效果佳的酸鹼指示劑,並進一步製成易保存又實用的「百香試紙」。

膜範生機

以校園生活中看到的現象,借鏡日本薄膜農業經驗,在試錯過程中,找到便宜、易取得、製作時間短的薄膜,從中發展備製海藻酸鈣膜及細菌纖維膜(菌膜)的標準流程。測耐水性及耐候性可達1個月仍可再使用,海藻酸鈣膜及菌膜耐重性可達2400~2480 及490~870公克重量,菌膜可在一個月期間埋在土壤中分解完畢;海藻酸鈣膜膜厚愈薄,愈容易被分解,預測時間拉長到3個月以上可以完全分解。 利用這兩種膜來種植黃豆及小白菜,成功讓植物根系牢牢抓住菌膜,以發酵7天的菌膜及添加350及400毫升海藻酸鈉的薄膜生長速度最好。利用實驗的成功經驗,在學校食農農場露天種植豌豆、黃豆成功在15天內長高13~17公分及5~7 公分;其成果也讓學校老師帶著學弟妹到我們的實驗農場教學參觀。

除「鏽」換新:探究電化學除鏽法

本研究在於探討鐵生鏽與鐵除鏽相關實驗的成因、目的及重要性。 (一)鐵生鏽實驗: 1.了解潮濕氣候、溫度、酸鹼溶液,對鐵生鏽速率的影響,找出化學反應機制。 2.通過模擬實驗,評估在不同條件下對鐵的影響,提出防止鐵生鏽的策略。 (二)鐵除鏽實驗: 1.以電化學反應進行除鏽,研究電化學除鏽效能。 2.分析電化學除鏽的反應機制,調整電壓、電流密度、電解液濃度與溫度等,評估除鏽效果,找出最佳參數。 (三)研究成果: 1.為提高鐵製品耐用性,延長使用壽命,提出最佳防鏽策略。 2.小小貢獻:用電化學除鏽法,改造USB電源線,接上鱷魚夾,以小蘇打粉+熱水當電解液,即能輕鬆除鏽。

非「糞」之享~麵包蟲糞的應用探討

麵包蟲常被當作餌料或新興環保生物,研究指出幾乎什麼都吃,但經過一再實驗印證並非如此,飼養後所產生的蟲糞是另一個問題,除了可以當作肥料;我們想找出更多其他的可行性﹔是否也可當作再生材料,經由實驗探究可行性: 1. 蟲糞會受到不同食材影響而有不同的料源性質。 2. 蟲糞適合當作1.5cm以下,稚魚或小型魚、觀賞蝦的飼料。 3. 蟲糞可當作肥料化、飼料化與材料化的應用。 4. 蟲糞製成花盆或魚菜共生餵食,使植物生長良好與添加人工肥料生長差異不大。 5. 蟲糞優點: (1)蟲糞漂浮性高與溶失率低。 (2)沉底後水質污染速度低於飼料且可分解。 (3)稚魚攝食率高,減低剰食率達20%。 6. 黑水虻吃農畜廢棄物,麵包蟲解決葉菜、果皮廚餘,共同達成零廢棄物的友善再生循環。