利用玻璃珠於溶液落下的时间探讨

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：1. 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？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 玻璃珠 抽氣過濾裝置 恆溫槽 試管 BROOKFIELD黏度測試儀 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，我們設計如右圖的實驗裝置。實驗方法的改良實驗方法的改良 鐵珠、螺帽改成玻璃珠。 為了更能夠看清楚玻璃珠落下情形，我們

3、將試管改 為高度相同，但容積容積為為19ml的細管。300ml水+12g太白粉40 80螺帽0.31秒4.22秒鐵珠0.21秒2.71秒玻璃珠0.44秒76.12秒鐵珠、螺帽、玻璃珠在溶液中落下時間的比較鐵珠、螺帽、玻璃珠在溶液中落下時間的比較 為了確認實驗值是可信的，我們請化工廠協助利用黏度測試儀器：BROOKFIELD測試黏度。與儀器的黏度值比較與儀器的黏度值比較玻璃珠在細管太白粉溶液中落下時間分析圖玻璃珠在細管太白粉溶液中落下時間分析圖利用利用BROOKFIELD測試測試太白粉溶液黏度分析圖太白粉溶液黏度分析圖溫度的差異溫度的差異 取300ml水11杯，各加入12克太白粉，攪拌均勻。 至

4、一杯於是室溫，其餘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至不同溫度與落下時間分析圖加熱至不同溫度與落下時間分析圖將114公克的太白粉加入300ml水。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試管中，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

5、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加入加入3g3g太白粉分層明顯太白粉分層明顯 加入加入6g6g太白粉太白粉 加入加入1212克太白粉克太白粉 加入加入2121克太白粉，呈果凍狀克太白粉，呈果凍狀 太白粉的含量與落下時間分析圖太白粉的含量與落下時間分析圖 最大含水量測定最大含水量測定將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，紀錄下層液所佔的體積(ml)與太白粉溶液濃度的關係加以分析。最大含水量測定最大含水量測定1g1g太白粉太白粉/300ml/300ml

6、水水 6g6g太白粉太白粉/300ml/300ml水水 3g3g太白粉太白粉/300ml/300ml水水 太白粉的含量與下層液體積作圖太白粉的含量與下層液體積作圖pH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pH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pH值的醋酸水溶液與落下時間值的醋酸

7、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pH值的值的NaOH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： 不同不同pH值的值的Ca

8、(OH)2水溶液與落下水溶液與落下時間分析圖如下：時間分析圖如下：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。pH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。 鹼性溶液對糊化溫度的影響鹼性溶液對糊化溫度的影響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，因此不會產生糊化現象。當溫度增加時，此結構遭到破壞，太白粉溶入水中，黏稠度增加 。引力強引力強低溫時低溫時高溫

9、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利用玻璃珠於溶液落下時間，來探討黏稠度與儀器值的趨勢相近，方便易測。過了糊化溫度後的溶液，所加熱到的溫度越高，黏稠度也越高當定量水中太白粉的量增加時，糊化後的黏稠度也越高。每1公克的太白粉與水完全結合後的體積為40毫升結果討論結果討論酸性溶液可使太白粉溶液黏稠度下降，透光度增加。鹼性溶液可使太白粉溶液黏稠度增加，透光度降低。鹼性溶液可以讓糊化溫度略微下降。中性鹽類對太白粉溶液黏稠度的影響不大。未來展望未來展望 嘗試更多不同的澱粉類食品，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，希望可對此現象再做研究。 可以往鹽類的部份更進一步探討，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