果 然 清潔 溜溜摘要 最近一連串的食安問題, 凸顯 天然 對身體的重要性, 而從最根本清潔就屬清潔劑了 清潔劑製作過程常添加化學添加物, 太多的化學加工及添加物導致癌症和疾病的產生, 斷送我們健康, 也對大自然破壞 所以我們希望研發出一種純天然且清潔能力好的清潔劑 於是我們從日常生活中用純天然可食用的材料製作清潔劑, 並使用自製的清潔劑和市售及網路流傳的清潔方法來進行實驗比較其效果, 透過各式實驗找出最佳比例 自製清潔劑的效果比市售清潔劑效果更好, 不但健康 天然且省錢又環保, 所以大家都可自製清潔劑, 讓我們活得更健康, 也讓地球能永續經營吧! 藉由比較市售及自製清潔劑 檢驗酸鹼性 加入不同溶劑 加熱 利用不同熟度 不同部位 以及防霉 比較效果等實驗我們發現 : 1. 各式的自製清潔劑以鳳梨皮的清潔度最佳, 檸檬皮次佳, 市售 X 牌洗碗精最差 2. 在清潔劑中, 以中性偏酸性之清潔劑清潔度最佳 3. 只有加入純酒精的清潔劑, 其清潔效果會比有加入水的清潔效果好 4. 自製鳳梨皮及檸檬皮經過加熱後的清潔度增加 5. 鳳梨皮與鳳梨芯的清潔度比鳳梨果肉佳 6. 成熟的鳳梨皮與鳳梨芯最適合用來製作清潔劑 7. 鳳梨皮與檸檬皮清潔劑以 1:2 的比例調配可兼具清潔及抗菌效果 8. 自製比例之鳳梨 檸檬混和清潔劑可以廣用在日常清潔上 壹 研究動機 每到過年前夕, 媽媽都會要求我們幫忙大掃除, 我通常負責清理客廳的門窗, 以前都使用報紙擦玻璃, 但是費力又耗時, 媽媽負責清理充滿油污的廚房, 尤其排油煙機更難清洗, 使用市售的清潔劑清理怕清潔劑殘留危害健康, 六年級上自然課 水溶液 單元時, 老師有提到小蘇打水加醋可以當清潔劑 檸檬酸可以清洗飲水機的水垢及水果酵素可以清潔物品, 我們想還有哪些天然食品有清潔效果又不會污染環境呢? 於是我們請教老師如何製作清潔劑? 共同探索天然清潔劑是否可以代替市售清潔劑的實用性 貳 研究目的 為了製作天然清潔劑的清潔效果, 我們選擇下列幾個問題進行探究 : 一 比較市售與自製清潔劑的清潔度 二 比較不同的清潔劑的酸鹼度 三 比較不同水果及溶劑對清潔度的影響 四 比較加熱與不加熱對清潔度的影響 五 比較水果不同熟度對清潔度的影響 六 比較水果不同部位對清潔度的影響 七 比較自製清潔劑對不同物品的清潔度 八 比較不同自製清潔劑的比例對清潔度與抗菌的影響
研究架構圖 發現問題 : 天然環保能清潔 測試 達到 解決問題 : 自製清潔劑 達到 清潔力比較 種類酸鹼度條件 ( 市售 柑橘類 鳳梨 ( 酸性 中性 鹼性 ) ( 溶劑比例 加熱 小蘇打加醋 茶葉加茶籽 ) 熟度 部位 ) 清潔度比較 應用特性分類 找出適合比例 提供健康環保清 潔度佳的方式
叁 研究設備與器材 一 材料 : 1.酒精 純水 2.茶葉 茶籽 紫色高麗菜 柳橙皮 檸檬皮 葡萄柚皮 橘子皮 鳳梨 洋菜粉 3.椰子油起泡劑 椰子油增稠劑 市售洗碗精 4. 其他..各種調味料 ( 如圖 1) 二 器材 : 燒杯 攪拌棒 酒精燈 小型電子秤 計時器 量筒 試管 試管架 玻璃瓶 滴管 醬瓜蓋 玻璃蓋 鋼鍋鉗 培養皿 自製色階比較表 ( 如圖 2) 圖 1 圖 2 肆 研究過程與方法 實驗一 : 比較市售與自製清潔劑的清潔度 方法 : ( 一 ) 將各種調味料均勻攪拌置於燒杯中 ( 二 ) 將醬瓜蓋各塗一平匙綜合調味料 ( 三 ) 再將醬瓜蓋用酒精燈加熱燃燒至焦黑狀 ( 四 ) 留一個燃燒至焦黑狀的醬瓜蓋以清水清洗當作對照組 ( 五 ) 將茶葉及茶籽各 50 克加入 200ml 純水煮沸後放涼, 分別將柳橙皮 檸檬皮 葡萄柚皮 橘子皮 鳳梨皮各 50 克各加入 250ml 酒精泡製 3 天, 取其液體進行試驗 ( 六 ) 分別用各種清潔劑清洗醬瓜蓋 ( 七 ) 用自製色階比較表比較清潔度
表格一 比較市售與自製清潔劑的清潔度 項目 \ 清潔度 1 分 2 分 3 分 4 分 5 分 6 分 7 分 8 分清潔度 對照組 - 市售 X 牌洗碗精 最差 純酒精 茶葉加茶籽 柳橙皮 檸檬皮 次佳 葡萄柚皮 橘子皮 鳳梨皮 最佳 小蘇打粉加白醋 分數說明 : 依自製色階比較表號碼為得分數, 得分越多代表清潔度越好 圖 3 圖 4 圖 5 圖 6 發現 : 1. 各式的清潔劑以鳳梨皮的清潔度最佳, 檸檬皮次佳, 市售 X 牌洗碗精最差 2. 另外柑橘類的水果以及茶葉加茶籽的清潔力為中等 3. 因鳳梨皮 檸檬皮及柳橙皮清潔度佳, 故以下實驗選擇這三類當作實驗對照 實驗二 : 比較不同的清潔劑的酸鹼度 方法 : ( 一 ) 將紫色高麗菜切碎加水加熱 ( 二 ) 分別將茶葉加茶籽 柳橙皮 檸檬皮 葡萄柚皮 橘子皮 鳳梨皮之清潔劑溶液, 滴入紫色高麗菜溶液中 ( 三 ) 比較各種自製清潔劑之酸鹼度
表格二 比較不同的清潔劑的酸鹼度 項目 \ 酸鹼性 鹼性 中性 酸性 對照組 市售 X 牌洗碗精 茶葉加茶籽 柳橙皮 檸檬皮 葡萄柚皮 橘子皮 鳳梨皮 小蘇打粉加白醋 顏色說明 : 以中性為基準, 越往右邊顏色越紅越酸, 越往左邊顏色越藍越鹼 圖 7 圖 8 發現 : 1. 在清潔劑中, 除了空白實驗與小蘇打加白醋為中性之外, 其他都為酸性, 而其中以市售 X 牌洗碗精為最酸 另外柳橙皮 檸檬皮 葡萄柚皮 橘子皮, 柑橘類的酸度小一些, 鳳梨皮則是中性偏酸的溶液 2. 在清潔劑酸鹼性比較中, 以中性偏酸性之清潔劑清潔度最佳 實驗三 比較不同水果及溶劑對清潔度的影響 方法 : ( 一 ) 將柳橙皮 檸檬皮及鳳梨皮各 50 克分別加入不同溶劑煮沸持續加熱 10 分鐘 ( 二 ) 將各種調味料均勻攪拌置於燒杯中 ( 三 ) 將醬瓜蓋各塗一平匙綜合調味料 ( 四 ) 再將醬瓜蓋用酒精燈加熱燃燒至焦黑狀 ( 五 ) 留一個燃燒至焦黑狀的醬瓜蓋以清水清洗當作對照組 ( 六 ) 分別用各種清潔劑清洗醬瓜蓋 ( 七 ) 用自製色階比較表比較清潔度
表格三 不同水果及溶劑對清潔度的影響種類溶劑 \ 清潔度 1 分 2 分 3 分 4 分 5 分 6 分 7 分 8 分清潔度對照組 - 柳橙皮檸檬皮鳳梨皮 純水 150ml+ 酒精 100ml 最差 純水 100ml+ 酒精 150ml 純水 50ml+ 酒精 250ml 酒精 250ml 對照組 純水 150ml+ 酒精 100ml 純水 100ml+ 酒精 150ml 純水 50ml+ 酒精 250ml 酒精 250ml 佳 對照組 - 純水 150ml+ 酒精 100ml 純水 100ml+ 酒精 150ml 純水 50ml+ 酒精 250ml 佳 酒精 250ml 佳 圖 9 不同水果及溶劑對清潔度的影響 分數說明 : 依自製色階比較表號碼為得分數, 得分越多代表清潔度越好 圖 10
圖 11 圖 12 圖 13 發現 : 1. 只有加入純酒精的清潔劑, 其清潔效果會比有加入水的清潔效果好, 清潔效果會隨著酒精的添加量而使得清潔度呈現正比現象, 酒精越多清潔效果越好 2. 鳳梨皮清潔劑的清潔度和柳橙皮清潔劑的清潔度有顯著的差異性, 鳳梨皮不論是否為純酒精或加水清潔度都維持在 6-7 分, 而柳橙皮清潔度只有 3-5 分, 兩者效果呈對比差異, 而檸檬皮清潔劑清潔度在兩者之間 實驗四 比較加熱與不加熱對清潔度的影響 ( 一 ) 將柳橙皮及鳳梨皮各 50 克分別加入 250ml 的酒精煮沸持續加熱 10 分鐘 ( 二 ) 將各種調味料均勻攪拌置於燒杯中 ( 三 ) 將醬瓜蓋各塗一平匙綜合調味料 ( 四 ) 再將醬瓜蓋用酒精燈加熱燃燒至焦黑狀 ( 五 ) 留一個燃燒至焦黑狀的醬瓜蓋以清水清洗當作對照組 ( 六 ) 分別使用比例不同溶劑之清潔劑清洗 ( 七 ) 用自製色階比較表比較清潔度 表格四 比較加熱與不加熱對清潔度的影響 種類加熱與否 \ 清潔度 1 分 2 分 3 分 4 分 5 分 6 分 7 分 8 分清潔度柳對照組 - 橙加熱 皮未加熱 最差檸對照組 檬加熱 皮未加熱 鳳對照組 - 梨加熱 最佳皮未加熱 最差
圖 14 加熱與不加熱對清潔度的影響 分數說明 : 依自製色階比較表號碼為得分數, 得分越多代表清潔度越好 圖 15 圖 16 圖 17 發現 : 1. 柳橙皮 檸檬皮及鳳梨皮加熱後清潔度均增加 2. 但以鳳梨皮加熱後清潔度最好, 所以針對鳳梨做以下實驗 3. 因將焦黑醬瓜蓋泡在自製清潔劑加水中放置三天後, 發現檸檬清潔劑只產生微量黴菌, 其他清潔劑會產生較多量黴菌
實驗五 比較鳳梨不同熟度對清潔度的影響 方法 : ( 一 ) 將不同熟度的鳳梨各 50 克加入 250ml 的酒精煮沸持續加熱 10 分鐘 ( 不同熟度是指過熟發霉 成熟及未成熟 ) ( 二 ) 將各種調味料均勻攪拌置於燒杯中 ( 三 ) 將醬瓜蓋各塗一平匙綜合調味料 ( 四 ) 再將醬瓜蓋用酒精燈加熱燃燒至焦黑狀 ( 五 ) 留一個燃燒至焦黑狀的醬瓜蓋以清水清洗當作對照組 ( 六 ) 分別使用比例不同溶劑之清潔劑清洗 ( 七 ) 用自製色階比較表比較清潔度 表格五 比較鳳梨不同熟度對清潔度的影響 熟度 \ 清潔度 1 分 2 分 3 分 4 分 5 分 6 分 7 分 8 分清潔度 對照組 - 過熟發霉 佳 成熟 佳 未成熟 分數說明 : 依自製色階比較表號碼為得分數, 得分越多代表清潔度越好 圖 18 圖 19 發現 : 1. 過熟發霉及成熟之鳳梨清潔度最佳 2. 過熟發霉之鳳梨放置一段時間後, 會在無清潔劑之瓶壁產生黴菌, 因此採用成熟之鳳梨製作清潔劑較佳
實驗六 比較鳳梨不同部位對清潔度的影響 方法 : ( 一 ) 將鳳梨皮 芯 果肉各 50 克分別加入 250ml 的酒精煮沸持續加熱 10 分鐘 ( 二 ) 將各種調味料均勻攪拌置於燒杯中 ( 三 ) 將醬瓜蓋各塗一平匙綜合調味料 ( 四 ) 再將醬瓜蓋用酒精燈加熱燃燒至焦黑狀 ( 五 ) 留一個燃燒至焦黑狀的醬瓜蓋以清水清洗當作對照組 ( 六 ) 分別使用比例不同溶劑之清潔劑清洗 ( 七 ) 用自製色階比較表比較清潔度 表格六 比較鳳梨不同部位對清潔度的影響 部位 \ 清潔度 1 分 2 分 3 分 4 分 5 分 6 分 7 分 8 分清潔度 對照組 - 鳳梨皮 佳 鳳梨芯 佳 鳳梨果肉 分數說明 : 依自製色階比較表號碼為得分數, 得分越多代表清潔度越好 圖 20 圖 21 發現 : 1. 以鳳梨皮 鳳梨芯清潔度最佳 鳳梨果肉次佳 2. 因鳳梨皮在整顆鳳梨果實中佔比例比鳳梨芯大, 所以選用鳳梨皮做以下實驗
實驗七 比較鳳梨與檸檬清潔劑的比例對清潔度與抗菌的影響 方法 : ( 一 ) 在實驗四中發現檸檬清潔劑抗菌效果佳, 故採用鳳梨與檸檬清潔劑混合做此實驗 ( 二 ) 用鳳梨皮及檸檬皮各 50 克分別加入 250ml 的酒精煮沸持續加熱 10 分鐘 ( 三 ) 將各種調味料均勻攪拌置於燒杯中 ( 四 ) 將醬瓜蓋各塗一平匙綜合調味料 ( 五 ) 將醬瓜蓋用酒精燈加熱燃燒至焦黑狀 ( 六 ) 分別使用比例不同之清潔劑清洗 ( 七 ) 用自製色階比較表比較清潔度 ( 八 ) 利用洋菜粉製作做黴菌培養 表格七 比較鳳梨與檸檬清潔劑的比例對清潔度與抗菌的影響 項目 \ 比例 1:1 1:2 2:1 清潔度 5 5 6 抗菌度 2 3 1 總分 7 8 7 分數說明 : 清潔度 - 依自製色階比較表號碼為得分數, 得分越多代表清潔度越好 抗菌度 - 依抗菌度給予分數, 抗菌度越好分數越高 圖 22 圖 23 圖 24 發現 : 1. 鳳梨皮與檸檬皮的比例以 1:2 清潔度與抗菌度最佳 2. 檸檬的比例越高, 抗菌的效果越好 3. 經過三天後可以發現, 加入自製鳳梨皮與檸檬皮混和清潔劑的洋菜未變色發霉外, 其餘自製清潔劑均變色發霉
實驗八 比較自製清潔劑對不同物品的清潔度 方法 : ( 一 ) 用鳳梨皮與檸檬皮 1:2 的比例另加椰子油起泡劑 50ml 及椰子油增稠劑 15ml 製作清潔劑 ( 二 ) 用自製清潔劑清潔不同物品 物品清潔前清潔後 廣口瓶 玻璃瓶 圖 25 圖 26 水龍頭 圖 27 圖 28 白板 圖 29 圖 30 牆壁 圖 31 圖 32 圖 33 圖 34
發現 : 1. 鳳梨皮與檸檬皮 1:2 的比例製作的清潔劑, 除了抗菌度佳以外, 對於日常生活中的各式器皿及髒污都有很高的清潔度 2. 對於碳酸鈣 水垢 白板筆的殘留 牆壁汙垢等都有很好的去汙力 伍 討論 ( 一 ) 比較過市售及各式自製清潔劑的清潔度可以發現, 市售清潔劑除了清潔度比自製清潔劑的清潔度明顯低之外, 市售清潔劑也為化學合成, 其成分中除了對人體有害之外, 介面活性劑之泡沫排入河川中更容易破壞河川生態 而自製清潔劑除了使用純天然品製造外, 也少了界面活性劑, 大大減少對河川及環境的破壞 ( 二 ) 雖然茶葉加茶籽所製造的清潔劑清潔度中等, 坊間也有許多人提倡使用茶粉 黃豆粉或無患子 等天然成分洗滌, 但黃豆粉 茶粉等容易沉積在水管中, 造成堵塞外, 這類有機物排放到水中 也會造成河川優養化, 所以使用時不要直接排入水管, 建議利用容器將其收集後利用 ( 三 ) 實驗中應用到 6 上酸鹼溶液單元使用各種指示劑遇酸鹼會變色的原理來測量各式清潔劑的酸鹼度 讓我們清楚知道利用水果所製造的自製清潔劑都偏弱酸性 因為要使用在廚房衛浴的清潔劑, 其 PH 值更必須要在 5~9 之間, 才能避免強酸強鹼破壞下水道的微生物 ( 四 ) 柑橘類能達到去汙的原理是因為其果皮中還有檸檬精油 (limonene), 文獻中發現, 目前歐美將其 用來處理淨化工業汙水來吸收河川中的有毒染料, 取代昂貴的吸附材質 而存在在廢水中的其 他有危害性的汙染物而言, 柑橘類的皮也是一種有效移除劑 ( 五 ) 值得一提的是水槽中的排水孔內容易因藏汙納垢而變酸變臭, 我們在平常保養時只要在排水管 中加入自製清潔劑和小蘇打粉, 讓兩者附著在水管內壁, 另加水便會產生起泡反映, 可以達到 清潔趣味的效果 ( 六 ) 鳳梨中含有蛋白酶特有的作用, 可以達到去汙的功用 而鳳梨蛋白酶另外具有抗菌 抗發炎 助消 化等功效 自製鳳梨檸檬清潔劑, 在清潔油汙 水垢 牆壁髒汙等都有明顯的去汙能力, 而對於 黴菌的抵抗能力也比一般自製清潔劑佳 ( 七 ) 文獻中指出, 鳳梨可食用部位占整顆鳳梨約 62%, 而高達 38% 廢棄量 一顆 750 克鳳梨將有 285 克的 鳳梨廢棄量, 若能善加推廣利用鳳梨廢棄量來自製清潔劑, 將增加鳳梨皮的實際價值, 也為環境 盡一份心力 ( 八 ) 實驗中發現自製清潔劑中雖然鳳梨皮製作的清潔度最佳, 但防霉的效果卻是檸檬皮製作的效果最 佳, 所以調配不同比例測試找出鳳梨皮 : 檸檬皮為 1:2 的比例, 可以兼具清潔度與防霉度的鳳梨檸檬 皮清潔劑
陸 結論 從上面的實驗中, 我們發現 1. 各式的自製清潔劑以鳳梨皮的清潔度最佳, 檸檬皮次佳, 市售 X 牌洗碗精最差 2. 在清潔劑中, 以中性偏酸性之清潔劑清潔度最佳 3. 只有加入純酒精的清潔劑, 其清潔效果會比有加入水的清潔效果好 4. 自製鳳梨皮及檸檬皮經過加熱後的清潔度增加 5. 鳳梨皮與鳳梨芯的清潔度比鳳梨果肉佳 6. 成熟的鳳梨皮與鳳梨芯最適合用來製作清潔劑 7. 鳳梨皮與檸檬皮清潔劑以 1:2 的比例調配可兼具清潔及抗菌效果 8. 自製比例之鳳梨 檸檬混和清潔劑可以廣用在日常清潔上 因此, 自製清潔劑的效果比市售清潔劑效果更好, 對於環境不會造成二次汙染, 天然ㄟ尚好 柒 參考資料 一 自然與生活科技 六上第三單元 : 水溶液, 康軒文教事業, 民國 102 年 二 自然與生活科技 三上第四單元 : 廚房中的科學, 康軒文教事業, 民國 102 年 三 鳳梨皮 再生 廢棄物利用之研究第 52 屆中小學科學展覽會四 福田瑞江 (2008) 手製化妝品與手工皂 三悅文化圖書事業有限公司 五 劉欣欣 ( 民 100 年 9 月 21 日 ) 環保又安心果皮葉菜自製清潔劑 副刊六 Remobal of acid dyes from aqueous solutions using orange peel as a sorbent material H. Benaissa Int. j. of environment and pollution 2008-ol. 34. No.1/2/3/4pp71-82 七 食物環境衛生署 http://www.fehd.gov.hk/safefood/food-safety-express/jellyc.html 八 食樂指南 http://issue.udn.com/lifestyle/eating/themes/881002/881002b.htm 九 資優生科學百科 4- 化學的真象 : 酸, 鹼和氫氧化鈉, 指示劑和 PH 值, 肥皂和清潔劑, 食品化學, 閣林國際圖書,2004 年