五谷泡水时间.doc

榖色榖香-五穀米浸泡與煮熟度關係之研究實驗三：五穀與五穀米的吸水量與浸泡時間的關係為何，不同吸水程度的五穀米所需浸泡的最少水量與最短時間為何？（一）實驗前的想法： 1. 就飽和的吸水量而言，大家的排序是蕎麥黑糯米糙米燕麥小米，有人說蕎麥體積較大，所以吸水最多；有人說蕎麥是形狀特殊的三角錐狀，和其他榖類不一樣，所以吸水最多；也有人說蕎麥一捏就碎，好像很會吸水，所以吸水最多。2. 就吸水飽和的速度而言，大家都認為小米體積小，所以最慢吸飽；小桐和小芩認為蕎麥體積大，所以最快吸飽；小萱和小鴻則認為燕麥中間有一條細縫，應該比較會吸水，所以最快吸飽。（二）實驗方法： 為了詳細了解五穀浸泡情形，我們兼採觀察與測量的方式。測量時，我們不直接測量五穀米的吸水量，而是先個別找出五榖的吸水量，再以五榖的吸水量預估五穀米的吸水量，最後才測量五穀米的吸水量作比對，如此做法理由有三：一、可更了解每種榖類的特性；二、可與五穀米的吸水量交叉比對以驗證我們的測量與估計是否準確；三、同樣是五穀米，每個人喜歡的五穀比重不同，這些數據可以提供大家作為計算不同比例的五穀米所需的吸水量。而測量吸水量的步驟如下：步驟一：為了能使穀物吸水的情形容易觀察與測量，我們取五榖各100克，個別放入容量500cc重量140克的燒杯中，加入400cc的水，使燒杯穀物水總重量為640克。步驟二：由於水倒入穀物中，會立即附著在穀物表面，形成穀物之間的吸附力，但並沒有被穀物內部所吸收，因此，如果我們要以較精確的方法測量穀物的吸水量，就必須先在水倒入量杯後，立即將水瀝出到另一個空燒杯，測量穀物未吸水之前的水量，也就是找出未吸水前的基準水量以供後續做比較。步驟三：測得基準水量之後，再將水倒回裝有穀物的燒杯，隔一段時間，將水瀝出，將基準水量減去目前水量便是穀物在這一段時間的吸水量了。五穀剛開始接觸水分時吸收速度較快，因此我們在浸泡後的90分鐘採每10分鐘觀察一次，以詳細了解五穀的吸水速度；90分鐘後，每0.5小時觀察一次，整個觀察時間長達12小時，以取得五穀飽和的吸水量。為了解五穀的吸水程度，得知穀物飽和的吸水量後，以各時段的吸水量飽和的吸水量100就知道該時間內所達到的吸水量百分比了。步驟四：取得數據後，以五種穀物各時段的吸水量推估100克五穀米所需要的吸水量（先求出五種穀物每克的吸水量：吸水量100，再將五種穀物每克的吸水量20），並以同樣的方式實地將五穀米浸泡一次，驗證我們的估計是否準確。測量吸水量過程1. 測量燒杯重量140克2. 取五穀米150克3. 取水400克4. 將水倒入5. 立即瀝出6. 測量基準水量7. 再將水倒回8.隔一段時間測目前水量實驗過程可能產生的誤差與降低誤差的方法：1. 我們學校沒有電子磅秤，只有以5克為單位的傳統磅秤，因此，在測量水量時，只能取概數，無法精確取得數據。為了減低誤差，每次實驗都重複一次，取兩次的平均值作為實驗結果。2. 我們做沒多久就發現，瀝水是影響實驗結果的重要關鍵，瀝水動作要一致，瀝水時間也要固定，因為時間長短不一，會導致所測得的吸水量忽多忽少（瀝水時間短，有一些水分並沒有完全瀝出，所測得的吸水量就少，並非穀物吸水多；反之則較多）。因此，我們重做一次並修正方法，加入瀝水時間為一分鐘成為固定變項之一，才能將誤差的程度降低。3. 觀察時間多達數小時，有些水分難免因操作或蒸發而流失，並非被穀物所吸收，我們做到一半時才發現到這個問題。因此，我們重做一次並修正方法，在每次測量之前先觀察總重量有沒有維持在640克，如果沒有，表示有些水分可能因為操作或蒸發而流失，就須補充水分到640克才能進行瀝水測量吸水量的動作。在後面的實驗中，吸水量與吸水量百分比取得方式皆與本實驗同。（三）實驗結果與討論：以下先將五榖與五穀米吸水量彙整如表五與圖二、圖三：表五 五穀與五穀米吸水量結果彙整表 容量單位：cc 紅色部分表示飽和的吸水量穀物時間小米黑糯米蕎麥燕麥糙米五穀米預估吸水量五穀米實際吸水量預估與實際落差10分15525551110120分20104010101820230分25104510102025540分25155015102325250分30155015152525060分30205020152725270分30205020152730380分30255020152830290分3025502515293012.0小時3030502520313012.5小時3030503020323023.0小時3035553020333523.5小時3035553020333524.0小時3035553520353504.5小時3040553525373525.0小時3040554025383535.5小時3040554025384026.0小時3040554525394016.5小時3040554530404007.0小時3040555030414017.5小時3040555030414018.0小時3040555030414018.5小時3040555030414019.0小時3040555030414019.5小時30405550304140112小時304055503041401圖二 五穀與五穀米吸水量趨勢圖圖三 五穀預估吸水量與實際吸水量對照圖從表五、圖二、圖三我們發現：1. 就五穀飽和的吸水量而言，小米最多吸水30cc，黑糯米最多吸水40cc，蕎麥最多吸水55cc，燕麥最多吸水50cc，糙米最多吸水30cc。實驗結果：蕎麥燕麥黑糯米小米糙米，與我們實驗前的想法：蕎麥黑糯米糙米燕麥小米不盡相同。經討論後，我們認為在吸水達到飽和的前提下，穀物的吸水量與體積有關，體積越大吸水量越多，但真實情形為何，有待日後作更深入的研究。2. 就五穀吸水飽和所需時間而言，小米需50分鐘，黑糯米需4.5小時，蕎麥需3小時，燕麥需7小時，糙米需6.5小時。實驗結果：小米蕎麥黑糯米燕麥糙米，與我們實驗前的想法：小米因為體積小所以吸水最慢，蕎麥因為體積大所以吸水最快，或是燕麥因為有一條細縫所以吸水最快，有很大的差異。我們探討可能原因，認為吸水飽和的速度與穀物有沒有縫隙無關，與穀物的體積、形狀有關，但並非如我們原先所假設體積越小越慢吸飽，事實正好相反，體積越大、形狀越短圓，越不容易使水分滲透到內部，就不易達到飽和；體積越小、形狀越扁長，越容易使水分滲透到整體，便容易達到飽和。除了體積、形狀外，還與穀物的內部結構有關，蕎麥體積雖大，但其內部鬆鬆粉粉密度不高，極容易使水分快速滲透，因此蕎麥體積雖大、形狀雖短圓，但卻最快吸飽，而真實原因為何，仍有待日後作更深入的印證。3. 就五穀米吸水量而言，對照預估吸水量與實際吸水量，發現預估值與實際數據落差並不大，大部分為13克，顯示我們實驗取得的數據，不管是五穀的吸水量或是五穀米的吸水量尚準確，不僅讓我們了解各種穀物的特性，也具有提供計算不同比例的五穀米所需吸水量的參考。4. 從實驗一已知五榖浸泡後會因吸入水分而變軟、體積膨脹，浸泡的水會因五穀米表面色素被水溶解而變成暗紫色，也因五穀米釋放物質到水中而變渾濁、濃稠，並散發穀物的香味。而透過本實驗我們想進一步了解五穀個別浸泡後的水與原來有何不同，經觀察後發現，五種穀物浸泡的水顏色各有不同，小米的水為淡粉色，且浸泡越久，小米上面會覆蓋一層沉澱物；黑糯米的水為黑紫色，且一浸水表面的色素便開始流失；蕎麥的水為粉紅色，在短時間內便開始變色且濃稠；燕麥的水為橙黃色，糙米的水則為濁白色，兩者較為清澈。造成浸泡的水顏色變化快慢不一的原因，我們認為與穀物顏色深淺以及表面的色素是否容易被水溶解有關，因此浸泡黑糯米的水變色速度最快；造成浸泡的水濃稠度不一的原因，我們則認為與穀物本身的內部結構與吸水速度有關，本身結構容易吸水，吸水速度就快，釋放物質的速度也快，因此蕎麥的水最為濃稠也最快濃稠，燕麥與糙米的水較清澈。以下便將五穀浸泡後的水觀察結果彙整如下表： 表六 五穀浸泡後的水觀察結果彙整表 （浸泡4小時後）五穀小米黑糯米蕎麥燕麥糙米照片顏色淡粉色黑紫色粉紅色橙黃色濁白色濃稠度蕎麥的水最快濃稠也最濃稠氣味皆散發穀物的香味5. 當我們浸泡超過10小時後，各種榖類已發出泡爛的臭味，瀝水時發現水流速慢，顯示浸泡的水極為濃稠，上面還有很多泡沫，將水倒出燒杯，發現燒杯底部殘留許多沉澱物。所以雖然浸泡可使物質產生變化，時間越長五穀米吸水越多也越軟，但是浸泡時間過長，反而會使五穀米腐敗。五穀米腐敗情形五穀米泡爛，發出臭味水變濃稠，水面浮有一層泡沫將水倒出後，杯中殘留沉澱物此外，我們也計算五榖與五穀米吸水量百分比彙整如表七與圖四：表七 五穀米吸水量百分比結果彙整表 容量單位：cc穀物時間小米黑糯米蕎麥燕麥糙米五穀米10分50134510172520分67257320335030分83258220336340分83389130336350分100389130506360分100509140506370分100509140507580分100639140507590分10063915050752.0小時10075915067752.5小時10075916067753.0小時100881006067883.5小時100881006067884.0小時100881007067884.5小時1001001007083885.0小時1001001008083885.5小時10010010080831006.0小時10010010090831006.5小時100100100901001007.0小時1001001001001001007.5小時1001001001001001008.0小時1001001001001001008.5小時1001001001001001009.0小時1001001001001001009.5小時10010010010010010012小時100100100100100100 我們將吸水程度5059標示為藍色，6069為紫色，7079為綠色，8089為咖啡色，90100為橙色，100為紅色，以方便比較五穀米浸泡在不同水溫下的吸水速度。圖四 五穀與五穀米吸水量百分比圖從表五、圖四我們發現：1. 就五穀吸水速度而言，五榖皆呈現先快後慢的趨勢，尤其在浸泡的0.5小時內吸水量快速增加。小米和蕎麥剛開始10分鐘吸水程度就超過50，浸泡0.5小時後速度趨緩，雖然小米達到吸水飽和只需50分鐘，蕎麥需3小時，但是在0.5小時蕎麥的吸水程度卻已經達到82，與小米的83不相上下。黑糯米吸水速度隨著時間持續增加至2小時後才有變慢的趨勢，燕麥與糙米則在1小時內浸泡的0.5小時內吸水速度極快，但1小時後吸水量則開始穩定成長，兩者吸水速度相當。 2. 就五穀米吸水速度而言，五穀米在浸泡的0.5小時內吸水量快速增加，在浸泡10分後吸水程度已達25，佔飽和吸水量的1/4；在20分時已有50，佔飽和吸水量的1/2；到0.5小時後，吸水速度趨緩，從從63到75間隔40分鐘，從75到88間隔110分鐘，從88到100間隔2.5小時，每次增加幅度1213，吸水量隨著時間緩慢成長。3. 就不同吸水程度的五穀米浸泡所需最少水量與最短時間而言，對照表四與表五資料，五穀米浸泡10分後吸水程度達25，吸水量為10cc；20分後吸水程度達50，吸水量為20cc；30分後吸水程度達63，吸水量為25cc ；30分至60分這段期間吸水量沒有增加，吸水程度維持在63，換句話說，只要浸泡30分便能使五穀米達到63的吸水程度與25cc的吸水量。同理，75吸水程度的五穀米，浸泡所需的最少水量為30cc，最短時間為70分；88吸水程