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1 主題名稱:諸黏必合~蛋白質膠水黏性之探究 壹、摘要 本研究探討使用不同蛋白質來源、不同物質萃取、製作比例、製作溫度、 黏貼長度、黏貼材質、不同酸鹼度與不同泡水時間製作蛋白質膠水,探討蛋白 質膠水的黏性,了解其荷重狀況。發現蛋白質膠水在使用低脂鮮奶與醋萃取出 的酪蛋白,在加入小蘇打粉調適成中性時效果最好。製作比例上以低脂鮮奶:2:1 時,荷重量最大。製作溫度越高(60)、黏貼長度越長,都能提升其荷 重量。這個可以使用過期牛奶製作、材料取得方便、製作方法簡易的無毒蛋白 質膠水,很適合推廣,讓大家都能來自製環保蛋白質膠水。 貳、研究動機: 在網路上看到可以用牛奶、醋、小蘇打粉製成膠水,使我對它產生了好奇 心,而上網去查資料,發現原來是因為鮮奶中含有一種叫做酪蛋白的物質可以 產生黏性,我覺得用這個來拿來作為研究的題目一定非常有趣。 我對這個牛奶膠水有許多疑問:蛋白質來源不同會不會影響膠水的黏性?不同黏 貼長度會不會對黏性產生影響?泡在水裡會不會對黏性產生影響?不同黏貼物質 會不會對黏性產生影響?如果不用中性會不會對黏性產生影響?泡水會不會對黏 性產生影響?選擇了植物性蛋白質、動物性蛋白質,植物性蛋白質我選擇了黃豆 漿、黑豆漿,動物性蛋白質選擇了低脂牛奶、全脂牛奶。為了解開我的疑惑, 我去查了以前報告、書籍,也去請老師協助,於是,我們開始進行了實驗。 參、研究目的: 一、不同蛋白質來源對蛋白質膠水黏性的影響 二、用不同物質萃取酪蛋白對蛋白質膠水黏性的影響 三、不同製作比例對蛋白質膠水黏性的影響 四、不同製作溫度對蛋白質膠水黏性的影響 五、不同黏貼長度對蛋白質膠水黏性的影響 六、黏貼材質對蛋白質膠水黏性的影響 七、不同酸鹼度對蛋白質膠水黏性的影響

主題名稱 諸黏必合 蛋白質膠水黏性之探究 壹、摘要class.kh.edu.tw/sites/12821/upload_file/83/3-3_諸... · 將酸性溶液(有白醋、檸檬原汁的蛋白質液體),混合攪拌、過濾後,加入適

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主題名稱:諸黏必合~蛋白質膠水黏性之探究

壹、摘要

本研究探討使用不同蛋白質來源、不同物質萃取、製作比例、製作溫度、

黏貼長度、黏貼材質、不同酸鹼度與不同泡水時間製作蛋白質膠水,探討蛋白

質膠水的黏性,了解其荷重狀況。發現蛋白質膠水在使用低脂鮮奶與醋萃取出

的酪蛋白,在加入小蘇打粉調適成中性時效果最好。製作比例上以低脂鮮奶:醋

為 2:1時,荷重量最大。製作溫度越高(60℃)、黏貼長度越長,都能提升其荷

重量。這個可以使用過期牛奶製作、材料取得方便、製作方法簡易的無毒蛋白

質膠水,很適合推廣,讓大家都能來自製環保蛋白質膠水。

貳、研究動機:

在網路上看到可以用牛奶、醋、小蘇打粉製成膠水,使我對它產生了好奇

心,而上網去查資料,發現原來是因為鮮奶中含有一種叫做酪蛋白的物質可以

產生黏性,我覺得用這個來拿來作為研究的題目一定非常有趣。

我對這個牛奶膠水有許多疑問:蛋白質來源不同會不會影響膠水的黏性?不同黏

貼長度會不會對黏性產生影響?泡在水裡會不會對黏性產生影響?不同黏貼物質

會不會對黏性產生影響?如果不用中性會不會對黏性產生影響?泡水會不會對黏

性產生影響?選擇了植物性蛋白質、動物性蛋白質,植物性蛋白質我選擇了黃豆

漿、黑豆漿,動物性蛋白質選擇了低脂牛奶、全脂牛奶。為了解開我的疑惑,

我去查了以前報告、書籍,也去請老師協助,於是,我們開始進行了實驗。

參、研究目的:

一、不同蛋白質來源對蛋白質膠水黏性的影響

二、用不同物質萃取酪蛋白對蛋白質膠水黏性的影響

三、不同製作比例對蛋白質膠水黏性的影響

四、不同製作溫度對蛋白質膠水黏性的影響

五、不同黏貼長度對蛋白質膠水黏性的影響

六、黏貼材質對蛋白質膠水黏性的影響

七、不同酸鹼度對蛋白質膠水黏性的影響

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八、泡水時間對蛋白質膠水黏性的影響

肆、研究設備器材:

一、材料:

1.全脂鮮奶 2.低脂鮮奶 3.黃豆豆漿

4.黑豆豆漿 5.醋 6.小蘇打粉

二、設備:

1.量杯 2.燒杯 3.湯匙

4.廣用試紙 5.冰棒棍 6.夾具

7.中藥袋 8.掛勾 9.濾網

10.攪拌棒 11.溫度計 12.美國鉗

13.鐵鍊 14.鐵尺 15.透明桌墊

16.無痕掛勾 17.S形掛勾 18.礦泉水

19.剪刀 20.紀錄紙 21.筆

22.水桶 23.軟墊 24.量杯

25.保鮮膜 26.墊片

三、蛋白質膠水的製作方法

諸黏必合

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1.原料:量 40cc蛋白質液體、10cc醋

(以低脂鮮奶為例)

2.混和攪拌:把兩種原料倒在一起攪

拌至邊緣不再出現白色物質

3.過濾:用濾網將混合溶液的水分過

濾掉,此時會呈現酸性的膏狀物,即

為酪蛋白。

4.中和:將濾網上膏狀物倒出來,加入

適量小蘇打粉中和為中性,此時為液

狀。

四、試片準備

1.先把冰棒棍(寬 1.8公

分)對切,剪成一半

2.黏貼處做記號,並寫上

試片實驗項目、變項

3.黏合試片

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五、荷重試驗

(一)說明:想了解試片的黏性,我們用試片能負荷多少重量的方式來呈現。負荷

量重,則黏性較大;負荷量輕,則黏性較小;無法黏住或無法負荷重量,則沒

有黏性。

(二)實驗裝置:

1.S形勾的一端,掛在遊樂場的單槓上,另一端則掛上鐵鍊。

2.鐵鍊的另一段再掛上另一個 S形掛勾。

3.把夾好夾具的試片掛到鐵鍊上的 S形掛勾。

4.夾具的另一端再放上 S形掛勾,然後把水桶掛到和夾具連接的 S形掛勾上。

5.在水桶的兩端,再各掛上一個水桶

6.因擔心旁邊掛上的水桶,會在實驗過程中掉落而無法順利完成實驗,因此用

膠帶稍微黏貼水桶,使水桶不輕易滑落

(三)荷重實驗過程

1.準備好實驗裝置

2.在中間的水桶中,以量杯加水的方式增加負荷重量。

3.當中間水桶加滿後(共 25公斤重),再往兩旁的水桶放入礦泉水

4.每瓶礦泉水的重量為 0.38公斤,最多能共放到 48瓶。

5.此實驗裝置最大荷重量為 43.24公斤重。

圖一:荷重試驗裝置

S形掛勾

已夾好試片的夾具,放

大版如下圖二

鐵鍊

為讓試片更不易滑

落,我們在試片上套

上墊片,用力轉緊夾

具,即完成。

圖二

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伍、研究過程、方法與結果

一、不同原料對蛋白質膠水黏性的影響

(一)過程與方法:

1.分別把 40ml的全脂鮮奶、低脂鮮奶、黃豆豆漿與黑豆豆漿加入 10ml的醋。

2.用濾網和濾紙過濾後,將萃取出的酪蛋白分別加入適量的小蘇打粉,變成中

性的蛋白質膠水。

3.將適量的蛋白質膠水黏貼在木質試片上,試片黏貼長度為 3公分。

4.陰乾 7天,讓試片內的膠水完全乾燥。

5.把試片夾在夾子上,放到測試架上,進行荷重試驗。

操縱變因:製作原料

控制變因:黏貼長度、牛奶量、醋量、陰乾時間、黏貼材質、製作溫度、

酸鹼度

應變變因:荷重量(單位:kgw)

(二)結果:

1.不同原料的成品觀察

原料 全脂鮮奶 低脂鮮奶 黃豆豆漿 黑豆豆漿

圖片

說明 非常白 稍微有一點黃黃

很綿密、細緻,

稍微黃黃的

有一點綿密,帶

著一點青綠色

2.不同原料的荷重實驗結果(單位:Kgw)

原料

次數

全脂鮮奶 低脂鮮奶 黃豆豆漿 黑豆豆漿

1 10 30 5 22

2 13 32.6 2 13

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6

3 15 32.6 8 8

平均 12.67 31.73 5 14.33

jg

(三)發現:

由實驗結果可以發現,低脂鮮奶平均荷重量為 31.73公斤重,效果最好;

黑豆豆漿平均荷重量為 14.33公斤重,效果次之;全脂鮮奶平均荷重量為 12.67

公斤重,效果第三高,而黃豆豆漿的效果最差,平均荷重只有 5公斤重。

從各次荷重結果中也發現,低脂鮮奶 3次試驗的結果都相差不大,顯示用

低脂鮮奶製成的膠水能荷重的效果是很穩定的,黑豆豆漿雖然平均荷重效果是

第二名,但 3次試驗結果差距很大,顯示用黑豆豆漿製成的膠水荷重效果非常

不穩定。

因此我們選用低脂鮮奶作為進行後續實驗之原料。

二、用不同物質萃取酪蛋白對蛋白質膠水黏性的影響

說明:1.我們想知道除了醋,其他的酸性物質加入牛奶中,是否也成功製作出

蛋白質膠水?因此選用檸檬原汁作為其他酸性物質的代表。

2.在蛋白質溶液中加入鹽,能使溶液中的蛋白質凝固,而這樣的特性也

能拿來製作蛋白質膠水嗎?因此選用鹽加入牛奶進行實驗。

(一)過程與方法

1.用白醋、檸檬原汁、鹽巴分別加入低脂鮮奶中。

kgw kgw

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2.將酸性溶液(有白醋、檸檬原汁的蛋白質液體),混合攪拌、過濾後,加入適

當的小蘇打粉中和成中性。而加入鹽巴的蛋白質液體,因混合攪拌、過濾後

仍是中性溶液,不再加任何小蘇打粉。

3.將適量的蛋白質膠水黏貼在木質試片上,試片黏貼長度為 3公分。

4.陰乾 7天,讓試片內的膠水完全乾燥。

5.將試片放在測試架上進行荷重測試。

操縱變因:萃取酪蛋白的物質

控制變因:黏貼長度、牛奶量、醋量、陰乾時間、製作原料、黏貼材質、酸鹼

度、膠水製作溫度

應變變因:荷重量(單位:kgw)

(二)結果:

1. 不同物質萃取酪蛋白的成品觀察

萃取酪蛋白之來源 白醋 檸檬原汁 鹽巴

圖片

說明 很白 有一點黃黃

的,有檸檬的

清香

很白,有

鹽的顆粒

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8

05

101520253035

1 2 3白醋 檸檬原汁 鹽巴

不同萃取物質的各次荷重實驗結果

2. 不同物質萃取酪蛋白的荷重實驗結果(單位:Kgw)

說明:X代表可黏貼但做荷重實驗前已分開,故承載重量記為零。

(三)發現:

從荷重實驗中可以發現,以白醋加入低脂牛奶,所製成的牛奶膠水效果最

好,用檸檬原汁加入低脂牛奶,所製成的牛奶膠水效果次之,而用鹽巴則是可

以萃取出酪蛋白,但因已為中性,沒有再加入小蘇打粉,也因此看似可以無法

黏著,但在做荷重實驗的前置作業,要將試片夾在夾具上時就已分開。

推測:用酸性物質萃取出的酪蛋白,經由加入小蘇打粉還原成中性,才能具有黏

著荷重的效果。

從實驗中發現白醋萃取效果最好,因此選用白醋進行後續實驗。

萃取物質

次數

白醋 檸檬原汁 鹽巴

1 30 6 X

2 32.6 5 X

3 32.6 10 X

平均 31.73 7 X

0

5

10

15

20

25

30

35

白醋 檸檬原汁 鹽巴

不同萃取物質的荷重圖

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三、不同製作比例對蛋白質膠水黏性的影響

(一)過程與方法

1.我們分用低脂牛奶:醋的製作比例為七比一、六比一、五比一、四比一、

三比一、二比一、一比一的比例混合,過濾後再分別加入適量的小蘇打

粉,中和成中性。

2.將製作成的各種比例膠水,用針筒各取 0.5ml,滴在方格桌墊上。

3.將方格桌墊直立擺放,觀察膠水流動情形。(如圖三)

4.將適量的蛋白質膠水黏貼在木質試片上,

試片黏貼長度為 3公分。

5.陰乾 7天,讓試片內的膠水完全乾燥。

6.把試片夾在夾子上,放到荷重裝置上,進行荷重試驗。

操縱變因:牛奶與醋的比例

控制變因:黏貼長度、陰乾時間、製作原料、黏貼材質、

酸鹼度、製作溫度

應變變因:荷重量(單位:kgw)

(二)結果

1.不同製作比例的成品觀察

製作

比例

七比一 六比一 五比一 四比一 三比一 二比一 一比一

圖片

因太

稀,所以

無法濾

出酪蛋

因萃取出

來的酪蛋

白太黏

稠,無法攪

拌,所以製

成膠水

濃稠程度

(由濃到稀)

(如圖三)

第四 第五 第二 第三 第一

圖三

圖三 各比例膠水濃稠度

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(三)發現

由圖三中可以發現,製作比例低脂鮮奶:醋為 2:1的最黏稠,4:1第二黏稠,

而 5:1最稀。

由荷重實驗的數據可以發現,低脂鮮奶:醋的製作比例,以 2:1的效果最好,

平均荷重大於 43.24公斤重;其次是 4:1製作比例,平均荷重為 31.73公斤重,

3:1的效果是第三高,平均荷重為 25.49公斤重,再來是製作比例 6:1,平均荷

重為 15公斤重,而 5:1的效果最差,平均荷重只有 4.67公斤重。而低脂鮮奶:

牛奶:醋

次數

七比一 六比一 五比一 四比一 三比一 二比一 一比一

1 無 5 5 30 36.44 >43.24 無

2 無 19 5 32.6 28.04 >43.24 無

3 無 21 4 32.6 12 >43.24 無

平均、備註 15 4.67 31.73 25.49 >43.24

2. 不同製作比例荷重實驗結果 (單位:Kgw)

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醋的製作比例為 1:1,則是因為過濾出來的酪蛋白過於濃稠,加了小蘇打粉後仍

不能攪拌而無法製作;製作比例為 7:1 的膠水則因過於稀釋,無法萃取出酪蛋

白,也不能成功製作出酪蛋白膠水。

推測:酪蛋白膠水越黏稠,荷重效果越好。

另外,低脂鮮奶:醋製作比例為 6:1 的酪蛋白膠水,荷重實驗的差距很大,

最高荷重為 36.44公斤,最低則為 19公斤,代表無穩定荷重品質。其餘製作比

例為 2:1、3:1、4:1、5:1的各試片間的荷重差異不會太大,較為穩定。

低脂鮮奶:醋的製作比例,以 2:1的效果太好,每個試片的荷重量都大於目

前裝置的最大荷重量,無法測量出精確數據,因此,選擇也很穩定、效果為第

二的低脂鮮奶:醋為 4:1的比例進行後續實驗。

四、不同製作溫度對蛋白質膠水黏性的影響

(一)過程與方法

1.準備三種不同溫度的低脂鮮奶。

(1)隔水加熱至攝氏 60度

(2)放在室溫,變成常溫(約 25℃)

(3)放入冷凍庫,使用時退冰至有點小碎冰溫度(3℃)。

2.以低脂鮮奶:醋為 4:1的比例進行混合攪拌。

3.分別過濾後,加入適當小蘇打粉使溶液變成中性,成為蛋白質膠水。

4.將適量的蛋白質膠水黏貼在木質試片上,試片黏貼長度為 3公分。

5.陰乾 7天,讓試片內的膠水完全乾燥。

6.把試片夾在夾子上,放到測試架上,進行荷重試驗。

操縱變因:膠水製作溫度

控制變因:黏貼長度、牛奶量、醋量、陰乾時間、製作原料、黏貼材質、

酸鹼度

應變變因:荷重量(單位:kgw)

(二)荷重實驗結果

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溫度

次數

加熱(60℃) 常溫(25℃) 冷凍(3℃)

1 43.24 30 18

2 40.2 32.6 18

3 43.24 32.6 20

平均 42.23 31.73 18.67

(三)發現:

在實驗的溫度範圍 3~60℃之間,呈現的結果是溫度越高、效果越好,而且

各次的荷重數值都不會相差太大,顯示荷重效果都非常穩定。

但因加熱到 60℃的牛奶,平均荷重為 42.2 公斤重,已接近我們目前荷重

裝置的最高值(43.32公斤重),因此選擇效果次之的常溫(25℃)的牛奶溫度,進

行後續實驗。

五、不同黏貼長度對蛋白質膠水黏性的影響

(一)過程與方法:

1.我們用低脂鮮奶:醋為 4:1的比例製作,混合攪拌、過濾後,加入適當小蘇

打粉成中性溶液,製成蛋白質膠水進行實驗。

2.分別以黏貼長度 1公分、2公分、3公分、4公分與 5公分,將適量的蛋白質

膠水黏貼在木質試片上。

05

1015202530354045

加熱(60度) 常溫 冷凍(3度)

不同製作溫度的荷重圖 kgw

05

101520253035404550

1 2 3加熱(60℃) 常溫(25℃) 冷凍(3℃)

不同製作溫度的各次荷重實驗結果 kgw

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13

0

10

20

30

40

50

黏貼一公分 黏貼二公分 黏貼三公分 黏貼四公分 黏貼五公分

黏貼不同長度的荷重圖

05

101520253035404550

1 2 3黏貼1公分 黏貼2公分 黏貼3公分 黏貼4公分 黏貼5公分

3.陰乾 7天,讓試片內的膠水完全乾燥。

4.把試片夾在夾子上,放到測試架上,進行荷重試驗。

操縱變因:黏貼長度

控制變因:製作原料、牛奶量、醋量、陰乾時間、黏貼材質、製作溫度、酸鹼

應變變因:荷重量(單位:kgw)

(二)結果:

1.不同黏貼長度的荷重實驗結果

黏貼長度

次數

黏貼1公分 黏貼2公分 黏貼 3公分 黏貼 4公分 黏貼 5公分

1 12 24 30 31.08 >43.24

2 19.5 23.5 30 31.08 >43.24

3 20 28 32.6 32.6 >43.24

平均 17.17 25.17 30.87 31.59 >43.24

(三)發現:

從荷重實驗中可以發現,黏貼長度一公分至三公分,平均荷重量都呈直線

上升,黏貼長度三公分到四公分,平均荷重量則持平,黏貼長度四到五公分則

不同黏貼長度的各次荷重實驗結果

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平均荷重量又繼續上升,所以可以證明黏貼長度越長、黏貼面積越大,可承受

的荷重量越大。

六、相同與不同黏貼材質對蛋白質膠水黏性的影響

(一)過程與方法:

1.我們用低脂鮮奶:醋為 4:1的比例,混合攪拌、過濾後加入適當小蘇打粉調

製成中性,製成蛋白質膠水進行實驗。

2.將塑膠、鐵的材質裁切成 7.5公分 X 1.8公分大小(與木質試片相同)。

3.將試片以「同材質」、「異材質」的方式相黏,試片黏貼長度為 3公分。

試片種類有:木頭-木頭、木頭-塑膠、木頭-鐵、塑膠-塑膠、塑膠-鐵、

鐵-鐵

4.將試片陰乾至完全乾燥。

5.把試片夾在夾子上,放到荷重裝置上,進行荷重試驗。

6.因為鐵片太薄,夾具無法夾緊,所以使用打洞,直接穿上 S形掛勾的方式測

量荷重。

操縱變因:黏貼材質

控制變因:黏貼長度、牛奶量、醋量、製作原料、酸鹼度

應變變因:荷重量(單位:kgw)

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(二)結果:

1. 不同黏貼材質的成品觀察

黏貼

材質

木頭-木頭 木頭-塑膠 木頭-鐵

圖片

說明 只要 1個禮拜就能

完全乾燥

只要 1個禮拜就能完全

乾燥

因為透氣性不佳,所以

大約需要 1.5個禮拜乾

黏貼

材質

塑膠-塑膠 塑膠-鐵 鐵-鐵

圖片

說明 因為透氣性不佳,

所以大約需要 1.5

個禮拜乾燥

因為透氣性不佳,所以

大約需要 1.5個禮拜乾

鐵-鐵因為非常不透

氣,所以需要花 2個禮

拜進行乾燥

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16

05

10152025303540

1 2 3木頭-木頭 木頭-塑膠 木頭-鐵

塑膠-塑膠 塑膠-鐵 鐵-鐵

不同黏貼物質的各次荷重實驗結果

2. 不同黏貼長度的荷重實驗結果

材質

次數

木頭-木

木頭-塑

木頭-鐵 塑膠-塑

塑膠-鐵 鐵-鐵

1 30 4 32.6 5 4 X

2 32.6 1 34.12 2 4 X

3 32.6 6 28 2 4 X

平均 31.73 3.67 31.57 3 4 X

備註 (皆在鐵

片打洞處

斷裂,如

圖四)

說明:X代表可黏貼但做荷重實驗前已分開,故承載重量記為零

(三)發現:

由數據可以發現,木頭-木頭的黏性最好,木頭-鐵黏性第二,鐵-鐵黏性最差,

推測越光滑的材質黏貼效果越差,越粗糙的材質黏性越好;猜想因為木頭有孔

隙,可讓膠水附著,使得試片可以貼合得較緊,而鐵-鐵,材質完全是光滑平整

得,因此不能有效附著膠水。

0

5

10

15

20

25

30

35

木頭-木頭 木頭-塑膠 木頭-鐵 塑膠-塑膠 塑膠-鐵 鐵-鐵

不同黏貼材質的荷重圖

圖四:鐵片斷裂處

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七、不同酸鹼度對蛋白質膠水黏性的影響

(一)過程與方法

1.我們用低脂鮮奶:醋為 4:1的製作比例製作。

2.酸鹼度分別訂在 ph3(酸性)、ph7 (中性)、ph9 (鹼性)。

ph3(酸性):不再加小蘇打粉

ph7(中性):加入適當小蘇打粉,用廣用試紙測得為 PH7。

ph9(鹼性):加入很多小蘇打粉,用廣用試紙測得為 PH9。

3.我們把試片大小定在 3公分進行黏貼、陰乾 7天。

4.把試片夾在夾子上,放到荷重裝置上,進行荷重試驗。

操縱變因:酸鹼度

控制變因:黏貼長度、牛奶量、

醋量、陰乾時間、製作原料、

黏貼材質、製作溫度

應變變因:荷重量(單位:kgw)

(二) 不同酸鹼度的荷重實驗結果

酸鹼度

次數

ph3 (酸性) ph7 (中性) ph9 (鹼性)

1 X 30 X

2 X 32.6 X

3 X 32.6 6

平均 X 31.73 2

說明:X代表可黏貼但做荷重實驗前已分開,故承載重量記為零

圖五:PH9的試片:

可看出有沉澱顆粒

狀。

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18

05

101520253035

1 2 3ph3 (酸性) ph7 (中性) ph9 (鹼性)

不同酸鹼度的各次荷重實驗結果

單位:kgw

(三)發現:

以經酸鹼中和過的中性試片,效果最好,平均荷重量為 31.73公斤重、;以經

酸鹼中和過卻變成鹼性的試片,效果次之,平均荷重量為 2公斤重,且只有一

次成功荷重的紀錄。而未經酸鹼中和的酸性試片,則無法成功黏合,三組試片

都呈現一拿起來就掉的情況。

由此證明,萃取出的酪蛋白要經過小蘇打粉 (鹼性物質)中和過,變成中性,

才具有荷重效果。

八、泡水對蛋白質膠水黏性的影響

(一)過程與方法:

1.我們用低脂牛奶製作製成膠水進行實驗。

2.試片泡水時間分別設為 10分鐘、20分鐘、30分鐘。

3.試片黏貼長度則設為 3公分進行實驗,乾燥 7天。

4.把試片夾在夾子上,放到測試架上,進行荷重試驗。

操縱變因:有無泡水、泡水時間

控制變因:黏貼長度、牛奶量、醋量、陰乾時間、黏

貼材質、製作原料、製作溫度、酸鹼度

應變變因:荷重量(單位:kgw)

0

5

10

15

20

25

30

35

ph3 (酸性) ph7 (中性) ph9 (鹼性)

不同酸鹼度的荷重圖

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(二)結果:

1.不同泡水時間的成品觀察

泡水時間對試片的影響

泡水時間 無泡水 泡水 10分鐘 泡水 20分鐘 泡水 30分鐘

圖片

描述 黏貼處完全沒

有分開

有稍稍的分開

一點

比 10min分開

的更大

試片潮濕導致

彎曲,易斷。

2.不同泡水時間的荷重實驗結果

時間

次數

無泡水 泡水 10min 泡水 20min 泡水 30min

1 34.92 18 23 14

2 32.6 29.2 20 X

3 41.32 >43.24 12 17

平均 36.28 30.15 18.33 15.5

說明:X代表可黏貼但做荷重實驗前已分開,故承載重量記為零

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20

05

101520253035404550

1 2 3無泡水 泡水10min 泡水20min 泡水30min

不同泡水時間的各次荷重實驗結果

(三)發現:

泡水時間對試片荷重量有影響。由荷重實驗中可以看出,沒有泡水的效果

最好,泡水 10分鐘的平均荷重量 30.15公斤重,為第二高,泡水 20分鐘的平

均荷重量 18.33公斤重,效果第三高;而泡水 30分鐘的平均荷重量 15.5公斤

重,效果最差,所以可以說泡水時間越長,效果越差。

陸、討論

一、荷重實驗時增加重量的方式:荷重實驗室我們在做研究過程的遇到第一個

大難題,原本想以砝碼作為增加重量的方式,但真正做好試片後側是在

發現,蛋白質膠水能承受的比全部的砝碼都放上去還重!幾經改良後,於

是最後改以量杯裝水測量,倒入水桶的方式。可以透過調整水量倒入而

彈性且精確的測量重量,但在真正實驗中發現,要量的精準還需要慢慢

調整,而且很多次所製成的蛋白膠水都太厲害了,大於目前荷重實驗裝

置的最大負荷量。因此,透過討論後發現,以後荷重物品可以改成沙

包,不只方便吊掛,也不會有水杯量不準確、需要慢慢調整的問題。

二、黏貼材質的改進:我們這次實驗時的塑膠選用的是具有延展性的材質,容

易因拉扯而脫落,造成能荷重的重量較少,因此認為下次若能選用不具

有延展性的塑膠,說不定會有不一樣的結果。另外,鐵片因為太薄了而

無法用夾具夾起來,但打洞後會從打洞處拉扯斷裂,因此建議下次需選

用較厚的鐵片,才不會有夾不住的問題或被從打洞處拉開。

0

5

10

15

20

25

30

35

40

無泡水 泡水10min 泡水20min 泡水30min

不同泡水時間的荷重圖

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三、泡水實驗的方式調整:這次將整個試片黏貼處浸在水裡,是較嚴苛的泡

水環境,可以改為使用鹽水實驗機進行實驗,維持在一定的濕度、溫

度。

四、方便易做的蛋白質膠水,值得推廣:我這次使用的製成蛋白質膠水的原

料有鮮奶、醋、小蘇打粉,不但原料方便取得,製作方法也很簡單,使

用過期的鮮奶更是資源再利用,因此很值得推廣讓大家都能來製作。

五、蛋白質膠水的應用:我們發現所製成的蛋白質膠水,也可能貼在一般 A4紙

張、PP板、保麗龍上等等,不但快乾且成分天然,可以當成一般膠水代

替應用在美勞用膠水、白膠,也可以用來修理小孩的塑膠玩具、修補骨

董(如木雕、竹雕),都很好。

柒、結論

一、使用低脂鮮奶製作蛋白質膠水的效果最好,而黃豆豆漿的效果最差

二、使用白醋萃取酪蛋白的效果最好,而使用中性的鹽萃取則完全無法黏

貼。

三、越濃稠的蛋白質膠水,荷重效果越好:低脂鮮奶:醋的比例為 2:1的製作

比例,最為黏稠、荷重量最大,而製作比例 5:1濃稠度不佳、荷重量也

不好;7:l則完全稀到無法萃取出酪蛋白。

四、製作溫度 O到 60℃中,溫度越高,效果越好,溫度越低,效果越差。

五、黏貼長度越長,黏貼面積越大,荷重量就越大。

六、黏貼木頭-木頭,其荷重效果最好,黏貼木頭-鐵,其荷重重量的二,黏

貼鐵-鐵則無法承載任何重量,所以黏貼物質越粗糙,效果越好。

七、膠水調和成中性的效果最好,調和成酸性、鹼性都沒辦法黏貼。

八、泡水時間長短會影響荷重效果。無泡水的試片效果最好,而泡水越久,

效果越差。

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捌、參考資料及其他

(一)中文資料

1.百黏好合-動物性與植物性蛋白質製成蛋白膠水的探討。第 52屆國小化學科

科展作品。

2.變!變!變!我把牛奶變塑膠。台北市第 47屆中小學科學展覽會作品。

3.高宇著(2003)。生物化學(上)。台北:鼎茂。

(二)網路資源

1.科學 On line。http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=66833