是誰在花溶失色?

文/桃園市蘆竹區光明國民小學六年級陳品蓉、林衙笙、 |2020.06.01
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我們準備辣椒、紅豆、蔓越莓、胡蘿蔔、蘋果、藍莓、蝶豆花,以及紫色地瓜,各30克,分別浸泡在150cc的冷水燒杯中,煮至80℃,待冷卻至室溫25℃。圖/BOB

文/桃園市蘆竹區光明國民小學六年級陳品蓉、林衙笙、徐偲綺、林辰翰、丁崧華(全國中小學科學展覽會探究精神獎)

研究動機

由於家人平時就有食用保健食品的習慣,去年我和家人到美式賣場,選購了藍莓、蔬果及綜合維他命回家食用,我和妹妹都喜歡吃藍莓、胡蘿蔔與辣椒等不同顏色花青素食物,不喜歡吞綜合維他命,感覺好像在吃藥。

想起五年級上學期自然課第三單元「水溶液的酸鹼性」時,老師要我們利用一些顏色偏紅的洛神花與紫色高麗菜等材料,在課程中製作酸鹼指示劑。實驗時,同學提到為什麼要喝蘋果醋?胃痛時,可以吃蘇打餅乾?所以引起我的好奇心,中性食物是否益處更多?於是我們決定利用此次科展找出天然食材在什麼情況下,呈現酸性、中性、鹼性。

我們找到許多篇文獻顯示藍紫色花青素具有良好的抗氧化效果,一般文獻都是酸鹼指示劑製作的方法探討,因此給予我們新啟發,讓我們想要探討:從不同顏色的花青素蔬果中找出對人體健康有益處的使用方式,取代一罐罐的加工保健食品。我們欲針對以下3大面向進行實驗:

❶探討溫度(高溫80℃、常溫25℃、低溫0℃)與花青素酸鹼性之關係

❷探討花青素添加物質對酸鹼值之效果比較

❸探討花青素辨識酸鹼值之效用

實驗方式

我們準備辣椒、紅豆、蔓越莓、胡蘿蔔、蘋果、藍莓、蝶豆花,以及紫色地瓜,各30克,分別浸泡在150cc的冷水燒杯中,煮至80℃,待冷卻至室溫25℃。

浸泡時間分別為30、60、90分鐘,與超過3小時。

時間一到,將pH計放置於燒杯中,量測酸鹼值。

分別將上述物質加入胡蘿蔔汁與椰子油,並量測酸鹼值。

實驗結果

❶藍紫色花青素是所有花青素中,最適合作為自製酸鹼指示劑。

❷黃色花青素是最不適用於自製酸鹼指示劑,因為其易氧化。

❸紅色花青素僅能單一檢測酸性或鹼性,如辣椒能檢測鹼性;蔓越莓與紅豆能檢測酸性。

❹溫度高低會影響花青素水溶液的酸鹼pH值:低溫,可以使花青素酸性減弱。

❺添加物與花青素關係實驗中,紅色花青素植物,可用胡蘿蔔汁減低氧化作用;黃色花青素植物,可用加有椰子油的胡蘿蔔汁減低氧化作用;藍紫色花青素植物,可用加有椰子油胡蘿蔔汁或胡蘿蔔汁,二者皆可減低氧化作用。

文獻探討

花青素

花青素是一種天然的水溶性植物色素,但不影響其葉綠體行光合作用。

富含花青素的蔬菜水果有紫色蔬果,像是藍莓、蝶豆花、紫色地瓜;紅色的蔬果例如:蔓越莓、辣椒、紅豆;黃色的蔬果例如:胡蘿蔔、蘋果等。

花青素具有強大抗氧化能力,可以幫助清除身體的自由基,保護體內細胞不受到有害物質的傷害,同時也具有抗發炎、抗癌作用。

酸鹼指示劑

酸鹼指示劑本身是一種弱的有機酸(HIn)或有機鹼(In),或稱pH指示劑、氫離子濃度指示劑。

在溶液中會部分解離,因此隨著溶液pH值改變,溶液的顏色亦隨之變化,不同的指示劑有不同的變色範圍及顏色。

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