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「粉」水交融的奇蹟──自製黏著劑的探討

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Academic year: 2022

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(1)

金門地區第 61 屆中小學科學展覽會 作品說明書

科 別:生活與應用科

組 別:國小組

作 品 名 稱:「粉」水交融的奇蹟

──

自製黏著劑的探討 關 鍵 詞:黏著劑、黏性、殘膠

編 號:

(2)

1

摘 要

生活中有些食用的粉類物質和水適當調製後可以變成很好用的黏著劑,加溫後的太白 粉、玉米粉、地瓜粉和糯米糰、室溫下或加溫後的麵粉糰都有很好的黏性,尤其是麵粉調製 成的黏著劑黏性最佳。麵粉調製成的黏著劑在加溫到 80 度 C 時黏性更是持久,自製黏著劑兼 具實用又環保性,值得大大推廣。

目 錄

壹、 研究動機 ---2

貳、 研究目的 ---2

參、 研究問題 ---2

肆、 研究器材與設備 ---3

伍、 研究方法與結果 ---5

陸、 討論 ---16

柒、 結論 ---18

捌、 參考資料 ---19

(3)

2

壹、 研究動機

俗話說:「家有一老,如有一寶。」每當過年時常看到阿公、阿嬤用 很黏又很濃稠的膠在貼春聯,我心裡想:「為什麼不是用泡棉膠、也不是 用膠水呢?」阿公和阿嬤告訴我這叫做:「『芡』糊(閩南語)!」我好奇 的想:「這是什麼東西?竟然這麼神奇?可以三兩下就黏得這麼牢,效果 和我們現在所用的膠水一樣好!」因為阿公說主要成份是一般的麵粉,然 後把粉和水調成液狀,邊煮熱水邊倒入粉液,再加以攪拌,就可以看到粉 液慢慢變成有黏性的『芡』糊,引發了我想一探究竟的動機,很想去了解

『芡』糊到底為什麼這麼神奇,而且又這麼環保?

貳、 研究目的

一、 探討如何自製『芡』糊的方法及流程。

二、 探討各式自製『芡』糊的黏性效果比較。

三、 探討高筋、中筋與低筋麵粉製成之『芡』糊在室溫、加溫後之黏性 比較。

四、 探討高筋麵粉製成之『芡』糊在不同濃度之黏性大小比較。

五、 探討最佳溫度及濃度調製成的高筋麵粉『芡』糊在不同材質上之黏 性比較。

六、 最佳溫度及濃度調製成的高筋麵粉『芡』糊和酸、鹼物質及蛋白混 合後之黏性比較。

參、 研究問題

一、 家庭常用的太白粉、糯米粉、麵粉、地瓜粉和玉米粉是否具有黏性,

可以製成『芡』糊嗎?

二、 把水加溫後以相同濃度比例將家庭常用的太白粉、糯米粉、麵粉、地 瓜粉和玉米粉調製成『芡』糊,再比較何者黏性較佳?

三、

比較高筋、中筋與低筋麵粉製成之『芡』糊加溫後何者黏性較佳?

四、

比較不同濃度調製成之高筋麵粉『芡』糊何者黏性較佳?

五、

比較在最佳溫度及濃度製成高筋麵粉『芡』糊在不同材質上何者黏性 較佳?

六、

比較最佳溫度及濃度製成高筋麵粉『芡』糊和芬多精、蛋白及小蘇 打粉混合後何者黏性較佳?

(4)

3

肆、 研究器材與設備

、 粉 類

太白粉 糯米粉 高筋麵粉 中筋麵粉 低筋麵粉

地瓜粉 玉米粉 二

、 工 具

酒精 酒精燈 石綿心網 燒杯 三角架

溫度計 攪拌棒 百格版 電子秤 (0.1g-1000g)

量杯

免洗湯匙

(5)

4

、 版 面

木製版面 磚塊版面 水泥牆面 磁磚牆面 四

、 紙 類

色紙 (7*7 公分)

影印紙

、 其 他

打火機 標籤紙 簽字筆 白板筆 小蘇打粉

芬多精 雞蛋

(6)

5

伍、 研究方法與結果

【實驗一】家庭常用的太白粉、糯米粉、麵粉、地瓜粉和玉米粉是否具有 黏性,可以製成『芡』糊嗎?

(一) 研究步驟

1. 午餐時肉羮湯的美味令人回味無窮,問過媽媽,原來濃湯的黏稠 是用太白粉芶芡的,媽媽的話給了我們很大的靈感,因此我們選 擇廚房常用的太白粉、糯米粉、麵粉、地瓜粉和玉米粉作為實驗 的物質,看看它們是否可以製成有黏性的『芡』糊黏住色紙。

2. 我們先試 10g 的粉和 10ml 的水調勻,發現有些粉吸水性太好,以 致無法攪拌成為糊,故改以 10g 的粉,加常溫水 20ml 調勻。

3. 將太白粉、糯米粉、麵粉、地瓜粉和玉米粉各秤 10g,加常溫水 20ml 調勻。

4. 秤出 1g 黏著劑,平均塗抹於色紙上,將其輕輕貼在紙上。

5. 於教室內自然風乾 1 天後,輕輕撕扯色紙,觀察其是否有被黏住 撕不起來的部份,計算附著在紙上殘膠的面積。

(7)

6

(二) 研究結果

【結果】

1. 調製時發覺麵粉具有黏性,其他四種似乎沒有,撕落殘餘以麵粉 面積最大,實驗結果確實僅有麵粉類可黏住紙,撕落殘餘面積最 大、表示黏度最佳。

2. 我們以百格板來計算麵粉撕落殘餘面積。

3. 太白粉、糯米粉、地瓜粉、玉米粉可沾住色紙,但無殘餘,表示 無法有效黏住,我們推測有可能是水溫不夠,因此考慮使用加溫 的水試試看。

種類

狀態 太白粉液狀 糯米粉液狀 麵粉糊狀 地瓜粉液狀 玉米粉液狀

照片

黏度

情況 +++

撕落殘 餘面積

(平方 公分)

① ② ③ ① ② ③ ① ② ③ ① ② ③ ① ② ③ 4 5 6

無撕落殘餘 無撕落殘餘 平均:5 無撕落殘餘 無撕落殘餘 評比代號:以+表示黏性效果,+++++效果最好,+效果最差。

(8)

7

【實驗二】把水加溫後以相同濃度比例將家庭常用的太白粉、糯米粉、麵粉、

地瓜粉和玉米粉調製成『芡』糊,再比較何者黏性較佳?

(一) 研究步驟

1. 上一個實驗讓我們發現太白粉、糯米粉、地瓜粉和玉米粉在不加 溫的情況下幾乎沒有黏性,因此我們決定使用不同水溫調製,觀 察黏著度。

2. 將五種粉各秤 10g,粉水比例 1:2(10g 粉混和 20ml 水),以室 溫、40℃、60℃及 80℃的水溫進行調製。

3. 測量水溫需測水面水溫,水溫到達後移開酒精燈,自水面取水 20ml。

4. 將五種材料的『芡』糊,稱出 1 克平均塗抹在色紙上黏在紙上,

待『芡』糊自然風乾一天後記錄撕落殘餘面積。

(9)

8

(二) 研究結果 種類 水溫

太白粉 粉液狀

糯米粉

粉糰狀 麵粉糰狀 地瓜粉 黏稠液狀

玉米粉 黏稠液狀

常 溫 水

照片

黏度

情況 +++

撕落 殘餘

(平方 公分)

4 5 6

無撕落殘餘 無撕落殘餘 平均:5 無撕落殘餘 無撕落殘餘

40 度

C

照片

黏度

情況

撕落 殘餘

(平方 公分)

0 0 27

無撕落殘餘 無撕落殘餘 平均:9 無撕落殘餘 無撕落殘餘

(10)

9

【結果】

1. 黏度狀況:加熱至 40℃、60℃,太白粉、糯米粉、地瓜粉及玉米 粉完全無黏性;加熱至 80℃,地瓜粉、玉米粉開始具有黏性,尤 其麵粉的黏性極佳,色紙沾到麵粉糰的部份很難全部撕起。

2. 我們發現在加溫的情況下,麵粉的黏性都比太白粉、糯米粉、地 瓜粉及玉米粉來得黏性佳,比較不容易被撕落。

60 度

C

照片

黏度

情況 +++

撕落 殘餘

(平方 公分)

① ② ③ ① ② ③ ① ②

2 1 4

無撕落殘餘 無撕落殘餘 平均:2.4 無撕落殘餘 無撕落殘餘

80 度

C

照片

黏度

情況 + + +++++ +++ ++

撕落 殘餘

(平方 公分)

① ② ③ ① ② ③ ① ②

36 31 41 17 19 15 5 16 10 無撕落殘餘 無撕落殘餘 平均:36 平均:17 平均:10 評比代號:以+表示黏性效果,+++++效果最好,+效果最差。

(11)

10

【實驗三】比較高筋、中筋與低筋麵粉製成之『芡』糊加溫至 80 度 C 後何 者黏性較佳?

(一) 研究步驟

1. 由於麵粉的黏性效果很好,因此我們決定嘗試將高筋麵粉、中筋 麵粉與低筋麵粉調製成黏著劑,然後在相同溫度下比較其黏性,

做為環保『芡』糊的參考。

2. 將高、中、低筋麵粉各秤 10g,水溫 80℃,粉與水比例使用 1:2

(10g 粉和 20ml 水),進行調製。

3. 分別把『芡』糊稱出 1g 塗在色紙背面,然後黏貼在紙上。

4. 等待自然風乾一天後,紀錄撕落殘餘面積。

(二) 研究結果

種類

水溫 高筋麵粉糰狀 中筋麵粉糰狀 低筋麵粉糰狀

80 度C

照片

黏度

情況 ++++ ++ ++

撕落 殘餘

(平 方公 分)

8 20 24 1 1 3 0 1 4 平均:17 平均:1.6 平均:1.6

評比代號:以+表示黏性效果,+++++效果最好。

(12)

11

【結果】

實驗發現高筋麵粉在水溫 80℃條件下調製成的『芡』糊撕落殘餘面 積最大、表示黏度最佳。

【實驗四】比較不同濃度調製成之高筋麵粉『芡』糊何者黏性較佳?

(一) 研究步驟

1. 上一個實驗讓我們發現發現高筋麵粉在水溫 80 ℃條件下調製成 的『芡』糊撕落殘餘面積最大、表示黏度最佳,接著我們決定使 用不同濃度調製,分別觀察比較黏著度的程度大小。

2. 將高筋麵粉分別秤 10g,粉水比例分別 1:2、1:3 及 1:4(10g 粉 混和 20ml 水、30ml 水、40ml 水),以 80℃的水溫進行調製。

3. 將三種不同濃度比例的『芡』糊,各稱出 1 克平均塗抹在色紙上,

待『芡』糊自然風乾後一天記錄撕落殘餘面積大小。

(13)

12

(二) 研究結果

濃度 撕落殘餘

1:2

(10g粉混和20ml水)

1:3

(10g粉混和30ml水)

1:4

(10g粉混和40ml水)

80 度C

照片

黏度

情況 ++++ ++++ ++++

撕落 殘餘

(平 方公 分)

38 39 36 42 45 33 33 47 45 平均:38 平均:40 平均:41

評比代號:以+表示黏性效果,+++++效果最好。

【結果】

實驗發現 80℃高筋麵粉在三種濃度條件下,調製成的『芡』糊黏 度均極佳,撕落殘餘面積也差距不大,但是以粉和水濃度 1:2(10g 粉混和 20ml 水)調製成的『芡』糊好黏又好撕。

(14)

13

【實驗五】比較最佳溫度及濃度製成之高筋麵粉『芡』糊在不同材質上何 者黏性較佳?

(一) 研究步驟

1. 上一個實驗我們發現加溫至 80 度 C 後、粉和水濃度 1:2 的高筋麵 粉糰黏性好,可以輕易把色紙黏在紙上又好撕,比較好清除殘膠,

兼具環保又實用,因此我們準備把 80 度 C 後、粉和水濃度 1:2 的高筋麵粉調製好的『芡』糊塗在紙上,然後將其黏貼在不同材 質的版面上:木製版面、磚塊版面、水泥牆面及磁磚牆面,比較 高筋麵粉『芡』糊在何種材質版面上黏性最佳?

2. 把調製好比例 1:2(10g 粉混和 20ml 水)的高筋麵粉糰狀分別稱 出 1 克塗在色紙上,黏貼在木製版面、磚塊版面、水泥牆面及磁 磚牆面。

3. 自然風乾一天後比較高筋麵粉『芡』糊在何種材質版面上撕落殘 餘面積最大,表示其黏性較佳。

(二) 研究結果

材質

種類 木製版面 磚塊版面 水泥牆面 磁磚牆面

80 度C

1:2

照片

黏度

情況 +++ ++ +++++ ++++

撕落 殘餘

(平 方公 分)

21 32 29 21 22 22 40 44 36 32 44 36 平均:31 平均:22 平均:40 平均:37

評比代號:以+表示黏性效果,+++++效果最好,+效果最差。

(15)

14

【結果】

實驗結果 80 度 C、1:2 高筋麵粉製的『芡』糊均可以把色紙黏在木 製版面、磚塊版面、水泥牆面和磁磚牆面上,以水泥牆面的撕落殘 餘面積最大,其次是磁磚版面,再來分別是木製版面及磚塊版面,

四種版面均有不小的撕落殘餘面積,代表高筋麵粉製的『芡』糊使 用在木製版面、磚塊版面、水泥牆面和磁磚牆面上都是黏性佳又兼 具環保的黏著劑。

【實驗六】比較最佳溫度及濃度製成高筋麵粉『芡』糊和芬多精、蛋白質 及小蘇打粉混合後何者黏性較佳?

(一) 研究步驟

1. 參考網路資料漿糊調製,在調製好比例 1:4(10g 粉混和 40ml 水)

的高筋麵粉糰狀,分別加入廚房常見酸性物質芬多精、鹼性物質 小蘇打粉及蛋白質各 10g。

2. 各稱出 1 克平均塗抹在色紙上,待『芡』糊自然風乾後一天記錄 撕落殘餘面積大小。

(16)

15

(二) 研究結果

物質

種類 不加 加酸性物質

芬多精

加鹼性物質

小蘇打粉 加蛋白

80 度C

1:4

照片

黏度

情況 ++++ +++++ ++ +++

撕落 殘餘

(平 方公 分)

36 36 35 41 44 47 29 23 26 34 37 39 平均:36 平均:44 平均:26 平均:36

評比代號:以+表示黏性效果,+++++效果最好,+效果最差。

【結果】

實驗結果 80 度 C、1:4 高筋麵粉製的『芡』糊加入酸性物質黏性最 佳,以加入小蘇打粉最好撕落。

(17)

16

陸、

討論

一、 加溫至 60 度 C 及 80 度 C,在撕除色紙時,觀察太白粉液、糯米粉液、

地瓜粉及玉米粉液乾燥後結成小塊狀,麵粉類粉糰在常溫及加溫後均 未結塊,推測此現象可能跟其顆粒粗細有關;為了更精準客觀的計算撕 落殘餘面積,以了解哪種材料製成的粉糰或粉液的黏性較佳,故把每 種均塗在三張色紙上,等風乾後再分別撕下用透明百格板,計算撕落 殘餘面積平均值;此次實驗用學校容易取得的影印紙,但是又想到紙的 種類是否也會影響吸收水分的多寡和快慢,這也是以後可以再深入研 究的。

二、 在室溫下、40 度 C 及 60 度 C 濃度 1:2(10g 粉混和 20ml 水)調製 的太白粉、糯米粉、地瓜粉、玉米粉粉液自然風乾一天後無黏性,地 瓜粉、玉米粉在加熱到 80 ℃時呈現黏稠狀才具有黏性,麵粉類不論 在常溫及加溫後均有良好黏性;加熱至 80 度 C 製作『芡』糊實驗中,

玉米粉和地瓜粉終於出現黏性,表示玉米粉和地瓜粉需受熱時間較 長,才能產生黏性。

三、 麵粉常見的種類有:高筋麵粉、中筋麵粉及低筋麵粉,用水加溫至 80℃,發現高筋麵粉撕落殘餘面積最大,表示其黏性最佳。

四、 80℃高筋麵粉和水在濃度 1:2(10g 粉混和 20ml 水)、1:3(10g 粉混 和 30ml 水)及 1:4(10g 粉混和 40ml 水)條件下,調製成的『芡』糊 黏性佳,但以濃度 1:2(10g 粉混和 20ml 水)調製成的『芡』糊好黏 之外又好撕。

五、 將高筋麵粉在最佳濃度、水溫條件下,貼在各種不同材質版面上,

以水泥牆面黏性最佳,猜測其接觸面的摩擦力大於其他材質版面。

六、 高筋麵粉加入酸性物質,黏性較佳,但加入鹼性物質後發現很好撕 落,所以黏性不佳,加入蛋白的高筋麵粉芡糊黏性則和不加的差異不 大。

七、 本實驗使用天然物質製作『芡』糊,可直接調水製作馬上使用,加 熱方法又簡易、省時,對目前宣導的「節能减碳」有正面的幫助,拿 來教室做勞作時使用很環保又省錢,但是要有適合盛裝的容器及沾取

(18)

17

芡糊的用具,使用上會更方便,這也是未來可以再研究探討的方向及 目標。

柒、 結論

一、 從家中廚房裡的各式粉類可以取得製作有效『芡』糊的材料。

二、 地瓜粉、玉米粉需受熱時間較長,才能產生有效黏性,且太白粉、

地瓜粉『芡』糊乾燥結塊程度嚴重,雖有黏性,卻不適合黏著平面之 紙張,而麵粉只需要水分即可產生有效黏性。

三、 選擇製作快速『芡』糊時,以高筋麵粉 80℃黏性最佳,證明加溫可 提升其黏度。

四、 天然快速『芡』糊可依照麵粉水溫、種類、濃度,調製出各種不同 的黏度,以適用各種不同的黏紙需求。

五、 常見家戶春聯黏貼在門、窗戶、牆上……,可依不同材質取高筋麵 粉調製不同比例之芡糊使用,實用又環保!

六、 高筋麵粉加入酸性物質的黏性增加,我們在製作高筋麵粉芡糊時,

可依使用用途加入適當的酸鹼物質。

捌、 參考資料

一、 第四十五屆中小學科學展覽會作品。挑戰極限-立可白的組合密碼與 凝膠應用。臺北縣板橋市埔墘國民小學。

二、 第四十八屆中小學科學展覽會作品。黏度大考驗—應用具有黏性物 質製作黏著劑之探討與研究。臺北縣汐止市崇德國民小學。

三、 第五十一屆中小學科學展覽會作品。環保糯米膠。臺北市立教育大 學附設實驗國民小學。

四、 【網路資源】生活應用——如膠似漆

https://science.km.edu.tw/api/pageview/team/141?redirect=/st orage/media/282/58d6a41492631.pdf

五、 【網路資源】自製漿糊—漿糊 DIY

https://m.xuite.net/blog/sf7777/wretch/134223388

(19)

評語

組別:國小組

科別:生活與應用科學(二)

作品名稱:「粉」水交融的奇蹟──自製黏著劑的探討 名次:佳作

編號:Aap2-1 優點:

1.實驗設計符合邏輯,控制變因得當。

2.運用科學實驗找出芡糊的配方,重現傳統的智慧 建議:

1.運用方格紙的估算不太準確,可用「不規則圖形面積計算軟體」

來協助計算面積,較為準 確。

2.網路上有許多製作黏著劑的方法,應與自己的研究進行分析比 較。

參考文獻

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