107 學年度第一學期 台中市明德中學 普通高中二年級選修
廚房中的科學
班級：
座號：
姓名：
授課教師：蔡佳穎
課程進度表
週次 日期 教 學 內 容 分數 作 業 要準備的物品
一 08/31 課程介紹
二 09/07 自製美乃滋
三 09/14 報告：乳化劑
四 09/21 自製冰淇淋
五 09/28 報告：保溫的機制
六 10/05 冰淇淋冰在烤箱
七 10/12 看雞翅長知識
八 10/19 期中考
九 10/26 雞骨標本
十 11/02 蝦子解剖
十一 11/09 變色餅乾
十二 11/16 蔬菜彩虹
十三 11/23 動物果凍
十四 11/30 植物果凍
十五 12/07 假的！
你的嘴巴業障重
十六 12/14 沒有草莓的 草莓口味
十七 12/21 食品添加劑 -風味篇
十八 12/28 食品添加劑 -保存篇
十九 01/04 食安風暴
廿 01/11 影片展
廿一 01/18 期末考
自製美乃滋
前言 我們常聽到「油水不相容」，油跟水之間的表面張力很強，機械力可以打破這個張 力，卻只是暫時的，想要讓水相及油相物質完美融合，可以靠「乳化劑」！
原理
乳化劑是一種界面活性劑，它同時具有「親水端」跟「親油端」，可以把本來不互 溶的油跟水形成穩定的混合液。油水互溶後的混合液體稱為乳濁液（Emulsion），乳 化的機制是藉由界面活性劑的兩親性質，使其易於在油水界面上吸附並富集，從而降 低了表面張力。
這種油水互溶的乳濁液依油水比例可分為水包油型（Oil-in-Water ）和油包水型
（Water-in-Oil），牛奶屬於前者，奶油則屬於後者。由於水包油型微顆粒相對而言是 比較不穩定的結構，油會慢慢聚集，一經攪拌就會加速這個過程。因此若將全脂牛奶 或鮮奶油經過長時間攪拌後，可將水包油型改變成油包水型。因此，當食品製作過程 需要將油與水均勻混合在一起的時候，就可以加入乳化劑。
例如做蛋糕時，奶油、麵粉、牛奶（或水）、糖是必備材料，讓油與水能均勻分散 在麵糊漿料中是蛋糕能否製作成功的要素之一，因此就有賴乳化劑扮演著將油與水媒 合的重要角色。
雞蛋的蛋黃中含有大量的卵磷脂(lecithin)，就是一種常見的天然乳化劑，卵磷脂 是一種混和物，主要由膽鹼、脂肪酸、甘油及磷酸所構成，膽鹼與乙醯基物質結合而 成的乙醯膽鹼是神經的傳導物質，腦神經如果缺少這種物質，對於記憶力及活動皆有
負面之影響，因此適度攝取卵磷脂有助於保養神經系統。除了蛋黃之外，動物的肝臟、
大豆也都含有豐富的卵磷脂喔！
學生自備
器材用具 小鋼盆、打蛋器、吐司 or 麵包 or 生菜...
教師準備
器材用具 常溫雞蛋、糖、鹽、油、檸檬、秤、量杯
步驟
1.將鋼盆洗淨、擦乾
2.加入蛋黃、糖、鹽，攪拌至出泡 **蛋白請交到公用桌的鋼盆裡 3.加入一點點油，快速攪拌，成功乳化後再繼續加油
4.加油的過程中要不斷攪拌
5.大概剩下兩成的油時，美乃滋會呈現很濃稠的狀態，這時可以加入檸檬汁，一方面 可以調整濃稠度，同時也可以有一股微酸的風味！
6.完成之後的美乃滋，可抹在麵包上，也可淋在沙拉上，沒有吃完的美乃滋，用乾淨 的袋子或保鮮盒裝起來，只要不碰到水，冷藏大約可保存 10 天
注意事項 1.建議不要用味道太重的油
2.油要「慢倒快打」，太貪心可是很容易失敗的！
心得
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資料來源 PanSci、WIKI、跟著鄭大師玩科學
袋子裡的冰淇淋
前言 炎炎夏日來個冰淇淋最消暑！但是在沒有冰箱的實驗室裡，怎麼做出冰淇淋呢？
靠著一點科學概念，只要短短一節課的時間，也可以輕鬆做出好吃的冰淇淋喔！
原理
牛奶是一種混和物，主要組成有水分(86-88%)、蛋白質(3-4%)、脂質(3-6%)、醣 (4.5-5%)、礦物質 (0.7%）、少量維生素及微量酵素等，如果只是把牛奶放進冷凍庫，
其中的水分子就會分離出來，變成一大塊冰；但若是不斷搖晃，袋子裡的水分子就無 法連結，結成的冰就會非常微小，於是水就能跟其他物質混和在一起，但是有其他分 子存在時，水很難結凍，因此我們需要更低的溫度。
一般的冰水溫度僅有 0℃左右，利用鹽溶解吸熱能使冰鹽水的溫度降到更低，如果 冰與鹽的比例為 3：1，則更能將溫度最低降至-20℃。當水要結冰的時候，水分子之間 會產生氫鍵，形成規律的晶體，當水中溶有其他物質時，會妨礙晶體的形成，使水的 凝固點下降；冰塊表面融化出一層薄薄的水，鹽巴便可以溶在其中，混合後的鹽水凝 固點會下降，同時，鹽溶化也會吸收熱量，使鹽冰的混合物溫度下降得更低。
學生自備
器材用具 毛巾（厚的較佳）、全脂牛奶 400ml、果醬 or 餅乾 or 巧克力…等配料 教師準備
器材用具 夾鏈袋、高脂鮮奶油、香草精、糖、冰塊、鹽
步驟
1.把鮮奶油、牛奶、香草精和糖倒進 1.2L 夾鏈袋中，將空氣擠出、封好並混和均勻 2.再套一個 1.2L 的夾鏈袋（避免待會冰淇淋會沾到袋子外的鹽）
3.拿一個 2.5L 的夾鏈袋，倒入冰塊約 1/3 袋，並秤重，紀錄冰塊溫度 4.在 2.5L 夾鏈袋中加入冰塊重量 1/3 的鹽
5.將 1.2L 夾鏈袋放入 2.5L 袋中，並盡量讓冰塊平均分布在冰淇淋周圍
6.2.5L 夾鏈袋封好後，用毛巾包起來，持續搓揉搖晃 8～10 分鐘，並在第 1、3、5、
7、9 分鐘時分別記錄冰塊溫度
7.打開夾鏈袋，這時你應該得到一包美味的冰淇淋了！
注意事項
1.夾鏈袋務必封緊，不然你會得到一包鹹的冰淇淋 2.搓揉時要溫柔，別把袋子弄破了
3.盡量讓冰跟鹽都能均勻分布
實驗記錄
時間 0 min 1 min 3 min 5 min 7 min 9 min
溫度 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃
心得
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資料來源 誰說食物不能玩、跟著鄭大師玩科學
冰淇淋冰在烤箱
前言
夏日裡來一隻冰淇淋，常常還沒吃完就融化了；在賣場買了一盒冰淇淋，回到家第 一件事也要馬上放進冷凍庫裡，但我們今天要挑戰，把冰淇淋放進烤箱烤，還能維持 冰冰的！
原理
攪拌蛋白的過程中會把空氣打進去，做出綿密細緻的蛋白霜。當蛋白霜變硬時，空 氣就被困在蛋白霜的小泡泡中，熱能不太容易通過這些被困住的空氣，只能留在原處，
所以烤箱的熱氣不太會接觸到冰淇淋。這種隔絕熱的物質就叫做隔絕體或隔熱物質，
而冰淇淋底下的蛋糕一樣也有空氣困在裡面，既然冰淇淋的上下都有隔熱物質，它就
能維持冰冷的溫度了！
學生自備
器材用具 餐具（碗盤、湯匙 or 叉子）、手持電動攪拌器、糖、大碗 or 鋼盆 教師準備
器材用具 烤箱、冰淇淋、冰淇淋杓、塔塔粉、刀子、烤盤紙、海綿蛋糕、量匙、分蛋器、蛋
步驟
蛋白組
1.取兩顆蛋的蛋白放進乾淨的大碗裡
2.用電動攪拌器高速打到拿起攪拌器時，蛋白能 形成軟軟的尖峰
3.灑一小搓塔塔粉在蛋白上，並加入一半的糖，
繼續攪拌，直到蛋白霜變得有光澤
4.一次一湯匙把剩下的糖加完，每次都要確定加 入的糖有攪拌均勻
5.持續攪拌到糖都加完、蛋白霜變得結實有光澤 蛋糕組
1.烤箱預熱 218℃
2.將海綿蛋糕切成厚片
3.烤盤紙裁成小張，一張上面放一片 蛋糕
4.將蛋糕以適當間隔放在烤盤上 5.每一片蛋糕上放一球冰淇淋 6.把整個烤盤放進冷凍庫
組合
1.把烤盤從冷凍取出
2.迅速把蛋白霜舀到冰淇淋上，要確實在冰淇淋跟蛋糕上都覆上一層厚厚的蛋白霜 3.將烤盤送入烤箱，烤到蛋白霜定型並呈現金黃色，大概需要 3-4 分鐘
4.切開看看你的冰淇淋是否融化了？
注意事項 1.烤盤燙請小心
2.蛋白霜要確實包覆，包含邊緣 資料來源 誰說食物不能玩
結果
1.你的冰淇淋融化了嗎？
2.若你的冰淇淋融了，你覺得可能的原因為何？
心得：
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看雞翅，長知識
前言 雞翅是很常見的食材，滷味、炸雞、燒烤店都買得到，當你一邊大快朵頤時，不妨 一邊觀察一下，雞翅跟我們的上肢可是同源的構造唷！
暖身一下
用色筆把雞翅跟人手相同的骨骼用相同的顏色標示出來：
運動構造
肌肉：是纖維狀組織，藉由肌肉的伸展收縮，才可能有彎曲、伸展、扭轉關節等動作。
肌腱：是肌肉附著於骨骼上的末端部分，能發揮傳遞肌肉動能的功用。
骨骼：是形成人體最為堅實構造的基礎部分。比喻成建築物，就等於是地基與梁柱。
骨骼支撐起肌肉、肌腱、血管、皮膚等身體所有組織，發揮保護功能。骨骼內部也有造 血功能。
韌帶：是穩固連接各骨骼的連結器官，是穩定關節的重要組織。
關節：是骨骼之間的銜接部位。關節動作是人體所有動作的基礎。各關節在骨骼之間 由韌帶連接，周遭有薄膜包覆。
其他：前述所介紹的身體各部位運動器官與神經、血管、淋巴等所有組織都相互關連，
精密執行各種複雜功能。
肌肉收縮機制
學生自備
器材用具 色筆、盤子、調味料、餐具、相機 教師準備
器材用具 雞翅、解剖剪、鑷子、烤箱
作業
1.拍下雞翅的肌腱、韌帶、關節，並在照片上清楚標示
2.錄一小段影片，展示哪一塊肌肉收縮時雞翅會彎曲，哪一塊肌肉收縮時雞翅會伸直 3.作業請在星期日晚上 12:00 前上傳到
注意事項 使用解剖剪請小心！
資料來源 Campbell Biology [9th edition]
雞骨標本製作
步驟
1.把肉吃掉，小心別把小骨頭、軟骨一起吃下肚！
2.將骨骼上的殘肉剔乾淨
3.將骨骼浸泡在洗碗精或洗衣精溶液，以去除骨骼的油脂，避免日後發黃發臭 4.以雙氧水進行漂白，並將剩餘的組織清理乾淨，晾乾
5.擦上透明指甲油以保護骨骼
6.待完全乾後，參考下圖將骨骼黏在紙板上，並標示各骨骼的名稱，紙板右下角寫上 班級座號姓名，放入盒中。
學生自備
器材用具 雞翅骨骼一付、廚房紙巾 3-5 張 教師準備
器材用具 雙氧水、解剖刀片、探針
注意事項
1.使用刀片請小心
2.組合骨骼時，建議兩人合作，先把骨頭拚在一起再滴瞬間膠，等完全乾了再鬆手 3.使用雙氧水＆瞬間膠時，請小心別沾到手
4.通常完整骨頭為 11 塊，但有些可以看到 12 塊，主要是第二掌骨的部份，掌骨實為 腕掌骨，是第三掌骨和第四掌骨癒合而成，第二掌骨通常只在第三掌骨留下結節的 痕跡，但有時可以看到尚未癒合，而留下一小顆骨頭，就會變成 12 塊
心得
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資料來源 阿簡生物筆記
蝦子解剖
前言
不少人都愛蝦子那鮮甜的滋味，就連小當家都用蝦子做出驚人的＂昇龍餃子＂，
更多老饕在吃蝦時一定要把蝦頭的精華吸得一乾二淨，但關於蝦子你了解多少呢？
（ ）1.蝦頭集蝦子的精華於一頭，一定要吸乾淨
（ ）2.蝦頭有蝦的腸胃跟便便最好不要吃
（ ）3.蝦頭上橘橘的蝦膏就是母蝦的卵
（ ）4.草蝦因為吃草長大，故得其名
（ ）5.活蝦餐廳常出現的泰國蝦因由泰國進口，故得其名
（ ）6.蝦子的小孩長得就是小蝦蝦的樣子 學生自備
器材用具 盤子、餐具、鍋子 教師準備
器材用具 蝦子、解剖剪、探針、加熱板
外觀
內部構造
1.食道 2.賁門胃 3.幽門胃 4.中腸前盲囊 5.中腸 6.中腸後盲囊 7.後腸 8.肛門 9.肝胰腺 10.肝管 11.心臟 12.圍心腔 13.中央動脈 14.前側動脈 15.被腹動脈 16.體節動脈 17.胸動脈 18.胸下動脈 19.腹下動脈 20.腦神經節 21.圍食道神經環 22.食道下神經節 23.腹神經鏈
作業
看看你可以找出幾個上列的構造，拍下來並清楚標示！
作業請在星期日晚上 12:00 前上傳到
變色餅乾
前言 同樣的麵團，不用加任何色素，只要一個材料不同，就可以讓餅乾變色！
原理
紫色高麗菜中含有大量花青素，碰到不同酸鹼度的物質時，會改變色素分子的形 狀，碰上酸性物質，會呈現粉色或紅色，但若碰上鹼性物質，就會變成藍色或綠色。
一般來說，酸性的食物嘗起來酸酸的，但鹼性食物則是帶有苦味，因此人類的食物 裡較多酸性的，而人類不喜歡苦味（尤其是小孩）的其中一個原因，是剛好很多有毒 物質都是苦的。
但別擔心！我們今天不會做苦苦餅乾，而是利用檸檬汁的酸性，讓含有花青素的
餅乾變成夢幻的粉紅色！
學生自備
器材用具 鋼盆、篩網、攪拌器、刮刀、、湯匙、保鮮袋 教師準備
器材用具 量杯、烤箱、烘焙紙、紫色高麗菜汁、奶油、糖、麵粉、泡打粉、牛奶、檸檬
步驟
1.烤箱預熱 177℃
2.把奶油和糖放入攪拌盆，攪拌至呈乳霜狀
3.將麵粉及泡打粉過篩，混入奶油糖霜中，混和物會很像粗粗的麵包粉 4.將混和物分成兩碗
5.準備兩個小碗：
(1)3 小匙紫色高麗菜汁
(2)2 小匙紫色高麗菜汁 + 1 小匙檸檬汁 6.將(1)(2)分別加入兩碗混和物中，攪拌均勻 7.兩碗都再加入 5 大匙牛奶，攪拌均勻
8.將材料一匙一匙挖到烤盤上，烤約 10-12 分鐘
注意事項
1.檸檬汁會讓牛奶中的蛋白質變性，請先將檸檬汁跟麵糊攪拌均勻再加入牛奶 2.烤箱燙請小心！
作業
發揮創意幫你們的餅乾拍一張網美照或文青照，並搭配一段文字，星期日晚上 12:00
前上傳到
心得
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資料來源 誰說食物不能玩
蔬菜彩虹
前言
近年夏天吹起了一股蝶豆花茶風潮，橘色、紅色、藍色、紫色…奇幻又炫目的漸層 讓飲料瞬間變得夢幻，這麼鮮豔的飲料是怎麼做的呢？關鍵就是蝶豆中有大量的花青 素！
原理
花青素(C15H11O6)是一種水溶性的植物色素（圖一），是深色植物的主要來源，存 在於植物細胞的液泡內，與醣類物質以醣苷鍵結合之後形成花色苷，與花的顏色、葉 變紅等有關，是一種天然的抗氧化劑。花青素的顏色會隨著身處環境的酸鹼值而有所 變化，從酸性環境的紅色到紫色、再到鹼性環境下的藍色。因此，花青素亦有用於試 紙。可吸收光能，但與光合作用無關。
圖一、花青素分子結構
除了鮮藍色的蝶豆中有花青素，生活中常見含有大量花青素的植物還有藍莓、洛 神花、紫色高麗菜、茄子、葡萄、蔓越莓、草莓、紅石榴等，這些食物也都有很好的抗
氧化能力唷！
學生自備
器材用具 食用醋、肥皂水、食鹽、砂糖、小蘇打、檸檬酸 教師準備
器材用具 紫色高麗菜、燒杯、滴管、試管、試管架、醋酸、酒精、氫氧化鈉
步驟
1.將紫色高麗菜切絲
2.用熱水浸泡 30 分鐘，等待的同時開始準備酸鹼液體（糖水、鹽水…等），
並寫好標籤
3.將高麗菜絲夾出丟掉，汁液過濾 4.將高麗菜汁倒入試管（半管即可）
5.分別滴入各種液體，並在試管貼上標籤，紀錄結果
6.試試看，用開水或自來水，會不會讓高麗菜汁有不同顏色？
7.試試看，你們可以配出幾種不同的顏色呢？
注意事項
1.切高麗菜時小心手！！
2.小心熱水
3.本實驗用到多種玻璃器材，使用時請小心
作業
盡可能配出多種色彩，發揮創意幫你們的作品拍一張網美照或文青照，並搭配一段文
字，星期日晚上 12:00 前上傳到
資料來源 林等。蔬果變色－天然酸鹼指示劑。高雄中正高工
動物果凍
前言 喝飲料太無聊？！來把你愛喝的飲料變成 Q 彈又冰涼的果凍吧！
原理
想像有一和義大利直麵條，盒子裡的麵條都直直的、一根一根排得很整齊，但等麵 條煮熟、拌在一起之後，就會變成糾纏成一團的狀態。明膠分子溶解在熱水後就像這 種情況，原本排列整齊的明膠分子被熱解開，鬆開的分子在水中旋轉糾纏，隨著溫度 下降，明膠分子的流動性降低，卻不能排回原本整齊的樣子，糾纏成亂七八糟的網狀，
水被留在這張分子網中，無法流動，於是就形成了這種滑溜的口感。
明膠又稱魚膠或吉利丁（Gelatine），是以動物皮、骨內的蛋白質即膠原製成，帶 淺黃色透明，無味的膠質，主要成分為蛋白質。素食者會以洋菜作為明膠的替代品；
而穆斯林則會採用經清真處理的牛明膠，而不會食用豬明膠。
除了用來做果凍，明膠也常用來製作軟糖、棉花糖、冰淇淋、雪糕等食品，甚至當 你生病時吃的膠囊，外殼都含有明膠；在各種膠片、膠捲、感光材料等工業上也很常
用到，用途相當廣泛！
學生自備
器材用具 利樂屋飲料、鋼盆、筷子、長尾夾 教師準備
器材用具 明膠、加熱板
步驟
1.小心把利樂包打開（兩邊都開）
2.喝掉一部分飲料 3.將明膠以熱水溶解
4.把明膠溶液到回飲料，用筷子攪拌一下 5.用長尾夾把瓶口夾好，放進冰箱
心得
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資料來源 誰說食物不能玩、WIKI
植物果凍
前言 上禮拜的課我們知道動物材料可以做果凍，但其實植物也可以喔！
原理
動物骨頭和皮膚中的長鏈分子糾結在一起會形成明膠，而植物中則有另一種分子，
稱為果膠，雖然分子不一樣，作用方式卻很類似。
果膠（pectin），是一類天然高分子化合物，主要存在於所有的高等植物中，是植 物細胞間質的重要成分。果膠沉積於初生細胞壁和細胞間層，在初生壁中與不同含量 的纖維素、半纖維素、木質素的微纖絲以及某些伸展蛋白（extensin）相互交聯，使各 種細胞組織結構堅硬，表現出固有的形態，為內部細胞的支撐物質。
日常生活中，果膠通常從柑橘的果皮萃取，通常呈黃色或白色的粉末狀，具有凝 膠、增稠及乳化等作用。果膠也是一種天然的食物添加劑，為製造果醬、果凍、優酪乳 及雪糕等。此外，果膠也可為水果保鮮之用，例如法式水果塔的表面就常會淋上一層 鏡面果膠，除了漂亮，也能防止水果脫水。
比起其他的果膠分子，其實果膠分子更容易跟水結合，所以加點糖，讓糖去佔據水 分子，如此一來，果膠分子無法跟水結合，就只好彼此相黏，形成一張把糖跟水困在 裡面的網。
1.果膠鏈（橙色）分散在水溶液中（藍 色是水分子），果膠鏈末端的負電荷使 它們互相排斥
2.糖分子吸引水分子組合在一起，從而 使水分子彼此靠近
3.當溶液沸騰水被蒸發時，糖的濃度開 始增加
4.酸的加入使果膠鏈鍵合在一起，形成 一個相互連接的網狀物，可以保持靜止 的水並形成果醬的最終凝膠結構。
學生自備
器材用具 乾淨的玻璃罐、鍋子、壓泥器、湯匙（長的較佳）
教師準備
器材用具 橘子、加熱板、糖、
步驟
1.玻璃罐請事先在家裡洗乾淨，放進沸水消毒一下、烘乾 2.將橘子剝皮，果肉分成一瓣一瓣，再將白色纖維剝除乾淨。
3.用食物剪刀把橘子果肉剪小塊、去籽。可以留下一部分橘子果肉不剪，做好的果醬 較有口感。
4.將小塊的果肉和糖放進鍋中，以中火煮滾後，轉小火慢熬。
5.果醬開始水份變多時，再將大塊的果肉放入，一邊用小火慢煮，一邊攪拌，以免鍋 底燒焦。
6.待煮到果醬越來越濃稠，果膠完全釋放出來後，再擠入半顆檸檬汁，拌勻後裝入消 毒過的玻璃瓶。
注意事項
1.做果醬的鍋子盡量選用厚一點的不鏽鋼材質，不建議使用不耐酸的不沾鍋材質。
2.做好的果醬要趁熱裝入容器，不應過滿。
3.蓋緊果醬蓋子後，要倒扣放置，晾至常溫後瓶口朝上（這樣可防止空氣進入使瓶內 真空），最好冰箱冷藏存放。
4.裝瓶過程中避免用手接觸到瓶口造成污染。
心得
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資料來源 誰說食物不能玩、WIKI、iCOOK
沒有草莓的草莓口味
前言
你有沒有發現，很多糖果裡明明不含草莓，吃起來、聞起來卻很像草莓？
食品廠利用食物中的化學物質，製作出人工風味和人工香氣，只要我們利用這些 關鍵的化學物質，也可以自己做出人工風味喔！
原理
草莓含有很多種類的化學分子，人類的鼻腔和口腔中的感覺受器，只會偵測到其 中幾種，所以大腦只需要根據這少數幾種化學物質，就認定這是「草莓風味」。
這份食譜裡面的材料，包含了許多會產生草莓香氣的特殊分子，不過，如果你放進 嘴巴裡嚐嚐，就會發現你的味覺和嗅覺受器有多麼不一樣！
學生自備
器材用具 果汁機 or 食物調理棒、 砧板、水果刀、碗 教師準備
器材用具 新鮮青豆、加拉蘋果或金冠蘋果、紅糖
步驟
1.將蘋果切成小丁
2.把青豆、蘋果、紅糖放進果汁機，全部攪碎，倒出來聞聞看 3.嚐嚐看，味道如何？
注意事項 1.使用刀具請小心
作業
1.請描述一下這個混和物聞起來味道如何？
2.請描述一下這個混和物吃起來味道如何？
資料來源 誰說食物不能玩？
