利用玻璃珠於溶液落下的时间探讨温度与pH值对太白粉糊

1、利用玻璃珠於溶液落下的時間探討利用玻璃珠於溶液落下的時間探討溫度與溫度與pH值對太白粉糊化的影響值對太白粉糊化的影響研研 究究 動動 機機 為什麼一杯液態燒仙草液態燒仙草，冷卻後卻變成仙草凍仙草凍了呢？且我們發現太白粉有使其變黏稠的功用，因此進而探討並思考幾個問題：太白粉是否加入水中就會有黏稠的效果？ 需不需要有什麼特殊的條件？1. 2. 有哪些因素會影響太白粉的黏稠性？研研 究究 目目 的的利用簡單的實驗方法，量化量化太白粉的黏稠度。比較太白粉溶液加熱到不同的溫度加熱到不同的溫度後冷卻至室溫的黏稠度差異。比較不同濃度太白粉不同濃度太白粉溶液的黏稠度差異。探討在過量水存在過量水存在下，太白粉溶

2、液黏稠度的變化情形。研研 究究 目目 的的探討太白粉溶液在不同酸鹼性不同酸鹼性的環境下，黏稠度的變化情形。探討太白粉在鹼性溶液鹼性溶液中，加熱到不同加熱到不同溫度溫度後冷卻至室溫的黏稠度差異。實驗器材實驗器材 太白粉 氫氧化鈉 氫氧化鈣 鹽酸 冰醋酸 氯化鈉 氯化鈣 本氏液碘液 電子天平 電子溫度計 碼錶 玻璃棒 燒杯 稱量紙 濾紙 量筒 篩網 pH儀 鐵珠鐵珠 玻璃珠玻璃珠 抽氣過濾裝置抽氣過濾裝置 恆溫槽恆溫槽 試管試管實驗方法實驗方法為了量化不同狀態下的太白粉的黏稠程度，我們設計如下圖的實驗裝置。實驗方法的改良實驗方法的改良 為了減少人為反應的誤差，我們將一開始的鐵珠、螺帽改成玻璃珠。清

3、水300ml水+12g太白粉鐵珠0.244秒1.91秒玻璃珠0.468秒7.58秒鐵珠與玻璃珠在溶液中落下時間的平均值比較溶液過篩玻璃珠落下溫度的差異溫度的差異 取300ml水，加入12克太白粉，攪拌均勻。 用恆溫槽加熱至不同溫度。 靜置一天冷卻至室溫。 將溶液用篩網過濾後倒入試管中，取玻璃珠，投入裝滿溶液的試管中，測量玻璃珠由試管口落至試管底部的時間。溫度的差異溫度的差異6060太白粉沉澱於溶液中太白粉沉澱於溶液中6565太白粉與部分水結合太白粉與部分水結合7070太白粉開始糊化太白粉開始糊化8080太白粉完全糊化太白粉完全糊化加熱的溫度加熱的溫度()()與落下時間與落下時間( (秒秒) )

4、分分析圖如下：析圖如下：將114公克的太白粉加入300ml的水。加熱至80，靜置一天，冷卻至室溫。測量十次玻璃珠落至試管底部所需的時間(秒) 。濃度對太白粉糊化程度的影響濃度對太白粉糊化程度的影響濃度對太白粉糊化程度的影響濃度對太白粉糊化程度的影響太白粉克數與落下時間分析 最大含水量測定最大含水量測定實驗方法將16公克的太白粉加入300ml的水，加熱至80，分別倒入十支25ml的量筒靜置後，下層液所佔的體積(ml)與太白粉溶液濃度的關係分析。pHpH值對太白粉糊化的影響值對太白粉糊化的影響酸性溶液：酸性溶液：取濃鹽酸及冰醋酸加水稀釋至不同濃度，以pH儀測量pH值。取300ml溶液，加入12克太

5、白粉，攪拌均勻。用恆溫槽加熱至80 。靜置一天冷卻至室溫。將溶液用篩網過濾後倒入試管中，取玻璃珠，投入裝滿溶液的細試管中，測量玻璃珠由試管口落至試管底部的時間。不同不同pHpH值的鹽酸水溶液與落下時間值的鹽酸水溶液與落下時間分析圖如下：分析圖如下：不同不同pHpH值的醋酸水溶液與落下時間值的醋酸水溶液與落下時間分析圖如下：分析圖如下： 酸性的影響酸性的影響 太白粉粒子遇上酸性物質而降解，造成黏稠度較低，透光度較好。pH=1 HClpH=2.69 HAcH2O 6M HClpH值對太白粉糊化的影響值對太白粉糊化的影響鹼性溶液：鹼性溶液：配製不同濃度NaOH及Ca(OH)2水溶液300ml，以pH

6、儀測量pH值。加入12克太白粉，攪拌均勻。用恆溫槽加熱至80 。靜置一天冷卻至室溫。將溶液用篩網過濾後倒入試管中，取玻璃珠，投入裝滿溶液的細試管中，測量玻璃珠由試管口落至試管底部的時間。不同不同pHpH值的值的NaOHNaOH水溶液與落下時間水溶液與落下時間分析圖如下：分析圖如下： 不同不同pHpH值的值的Ca(OH)Ca(OH)2 2水溶液與落下時水溶液與落下時間分析圖如下：間分析圖如下：鹼性的影響鹼性的影響 鹼性溶液可以讓太白粉粒子間作用力增強，因此鹼性的太白粉溶液黏稠度會增加、透光度也較低。鹼性溶液對糊化時間的影響鹼性溶液對糊化時間的影響606570清水0.45秒0.46秒7.15秒0.

7、05M NaOH0.44秒38.97秒222.35秒pHpH值對太白粉糊化的影響值對太白粉糊化的影響若將酸性溶液、鹼性溶液及單純太白粉水溶液合併作圖，我們可以得到一個完整的趨勢，即pH值越高，黏稠度越高。 結果討論結果討論我們所使用的太白粉，其標示內容物為樹薯澱粉。 當澱粉加入冷水中時，澱粉粒子間的作用力太強，水無法侵入，因此不會產生糊化。當溫度增加時，太白粉像溶入水中，且黏稠度增加 。引力強引力強低溫時低溫時高溫時高溫時水侵入水侵入結果討論結果討論OHHOHHOHHOHHOHH澱粉鏈澱粉鏈葡萄糖單位葡萄糖單位葡萄糖單位葡萄糖單位氫鍵氫鍵結果討論結果討論當太白粉的量增加時，糊化後的黏稠度也越高

8、。當太白粉在過量水中時，會有明顯的分層，因此根據實驗，每1公克的太白粉與水結合後體積為40毫升結果討論結果討論酸性溶液可以使太白粉分解成較小的粒子，黏稠度下降，也許因為粒子變小，因此酸性的太白粉溶液均較透明。鹼性溶液無法使太白粉分解，黏稠度增加，也許是含水粒子變大，因此鹼性的太白粉溶液透光度較低。鹼性溶液可以增加太白粉的黏稠性，從實驗得知，也可以讓糊化的溫度略微下降。未來展望未來展望 改良測量的裝置，把原本的試管換成口徑較大的，避免玻璃珠碰撞管壁的機會。 做更多的澱粉類食品，例如：麵粉、蕃薯粉、澱粉。 實驗中發現，小蘇打會使太白粉溶液產生氣泡，對此現象再做研究。 可以往鹽類的部份做探討，例如：酸性鹽類、中性鹽類、鹼性鹽類。參考資料參考資料自然與生活科技2下(民96）。臺北縣：康軒文教事業。續光清(民84）。食品化學。臺北縣：財團法人徐氏基金會。吳常豪 譯(民66）。食物化學。臺北縣：財團法人徐氏基金會。林耕年 邱標麟 (民84）。食品化學(二)。臺南市：復文書局。林耕年 (民79）。應用食品化學。臺南市：復文書局。鄭彰澤 陳玉盤。食品化學及食品添加物與食品檢驗。台中縣：私立中國醫藥學院。陳依凡。仙草密。取自：.tw/science/92/A03.doc感謝 Acknowledgement很用心指導