中 華 民 國 第 54 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 國 小 組 生 活 與 應 用 科 學 科 最 佳 團 隊 合 作 獎 080806- 封 面 蛋 白 棉 花 糖 ~ 蛋 白 霜 之 研 究 學 校 名 稱 : 嘉 義 縣 朴 子 市 朴 子 國 民 小 學 作 者 : 指 導 老 師 : 小 四 梁 軒 綾 小 五 陳 昱 均 黃 佳 慧 葉 明 宗 小 四 彭 靖 珺 小 四 鄭 琬 蓉 小 四 吳 子 維 小 五 林 佳 穎 關 鍵 詞 : 蛋 白 霜 起 泡 性 離 水 量
蛋 白 棉 花 糖 ~ 蛋 白 霜 之 研 究 摘 要 實 驗 中 我 們 發 現 蛋 白 和 空 氣 充 分 混 合 後, 淡 黃 色 蛋 白 變 白 體 積 變 大 而 蛋 白 打 發 的 過 程 可 分 成 四 個 階 段 --- 起 始 期 濕 性 發 泡 乾 性 發 泡 和 棉 花 狀 態 通 常 棉 花 狀 態 的 蛋 白 霜 算 是 打 過 頭, 較 無 加 工 價 值 而 以 往 烘 培 業 者 都 以 經 驗 值 判 斷 蛋 白 霜 的 打 發 階 段, 但 我 們 在 實 驗 中 發 現 蛋 白 霜 高 度 變 化 率 若 達 到 3.2, 則 蛋 白 就 達 到 乾 性 發 泡 階 段 要 迅 速 將 蛋 白 打 發 的 條 件 則 須 蛋 白 溫 度 為 20 新 鮮 的 雞 蛋 蛋 白 偏 中 性 的 條 件 ; 加 了 糖 的 蛋 白 霜 持 久 性 佳, 不 容 易 離 水, 製 作 出 來 的 小 西 點 外 觀 較 美 觀 壹 研 究 動 機 三 年 級 上 自 然 課 時, 第 三 單 元 是 廚 房 裡 的 科 學, 我 們 發 現 廚 房 裡 竟 藏 著 這 麼 多 有 趣 的 科 學 現 象 後 來, 圖 書 館 新 購 了 一 套 科 普 書 籍 廚 房 裡 的 小 科 學 家, 我 們 便 借 來 看, 發 現 第 2 册 的 書 中 提 到 了 蛋 白 霜 的 實 驗, 我 們 只 要 對 蛋 白 持 續 攪 拌, 它 便 會 有 膨 脹 的 效 果, 變 成 軟 綿 綿 的 棉 花 狀 這 實 在 是 太 神 奇 有 趣 的 現 象, 因 此, 我 們 一 群 好 朋 友 就 想 深 入 研 究 它, 因 此 有 了 以 下 的 實 驗 貳 研 究 目 的 一 觀 察 雞 蛋 的 構 造 與 特 性 二 瞭 解 日 常 生 活 中 蛋 白 霜 的 應 用 三 探 究 製 作 蛋 白 霜 的 原 理 與 方 法 四 尋 找 影 響 蛋 白 打 發 的 變 因 五 不 同 狀 態 的 打 發 蛋 白 烘 培 後 的 變 化 情 形 叁 研 究 設 備 器 材 一 儀 器 : 手 動 打 蛋 器 半 自 動 打 蛋 器 全 自 動 打 蛋 器 打 氣 筒 酸 鹼 檢 測 器 烤 箱 二 器 材 : 調 理 鋼 盆 60ml 玻 璃 漏 斗 10ml 量 筒 塑 膠 圓 筒 杯 80 克 重 物 游 標 尺 擠 花 器 塑 膠 瓶 塑 膠 盆 不 鏽 鋼 蓋 烤 盤 紙 三 材 料 : 雞 蛋 砂 糖 糖 粉 麵 粉 鹽 沙 拉 油 水 可 樂 汽 水 1
肆 研 究 過 程 或 方 法 研 究 目 的 一 : 觀 察 雞 蛋 的 構 造 與 特 性 實 驗 一 之 1 : 觀 察 雞 蛋 的 結 構 < 方 法 > 1. 取 1 顆 雞 蛋, 觀 察 其 外 觀 後, 並 將 蛋 殼 打 開, 放 置 鐵 盤 中, 觀 察 其 內 部 構 造 2. 將 蛋 的 構 造 圖 畫 出, 並 標 記 出 蛋 的 構 造 名 稱 < 結 果 > 1. 蛋 白 接 近 蛋 黃 的 地 方 較 濃 厚, 外 層 較 稀 薄 2. 蛋 黃 外 面 有 一 層 薄 膜 包 覆 3. 蛋 殼 內 部 有 一 層 薄 膜 包 覆 外 稀 蛋 白 濃 厚 蛋 白 照 片 1 照 片 2 照 片 3: 氣 室 照 片 4: 薄 膜 實 驗 一 之 2 : 不 同 生 產 日 期 的 雞 蛋 觀 察 < 方 法 > 1. 準 備 3 種 不 同 生 產 日 的 雞 蛋, 觀 察 雞 蛋 的 外 觀 並 紀 錄 2. 將 雞 蛋 放 在 10% 的 食 鹽 水 中, 觀 察 其 浮 沉 結 果 3. 將 不 同 生 產 日 期 的 雞 蛋 打 開, 觀 察 內 部 構 造 2
< 結 果 > 1. 當 天 生 產 的 蛋 外 殼 有 顆 粒, 生 產 兩 星 期 的 蛋 外 殼 沒 顆 粒 2. 生 產 兩 星 期 的 蛋 會 浮 在 10% 的 食 鹽 水 中, 生 產 一 天 的 蛋 會 沉 在 10% 的 食 鹽 水 中 3. 我 們 可 以 應 用 這 上 述 兩 種 方 法 來 判 斷 雞 蛋 的 新 鮮 程 度 照 片 5 照 片 6 照 片 7: 放 置 較 久 的 蛋 照 片 8: 較 新 鮮 的 蛋 研 究 目 的 二 : 瞭 解 日 常 生 活 中 蛋 白 霜 的 應 用 資 料 蒐 集 並 訪 問 當 地 高 職 食 品 科 老 師, 了 解 打 發 的 蛋 白 霜 在 西 點 中 有 哪 些 應 用? < 結 果 > 蛋 白 霜 種 類 製 作 方 法 蛋 白 霜 應 用 濕 性 發 泡 蛋 白 霜 將 蛋 白 攪 拌 至 表 面 不 規 則 氣 泡 消 失, 變 成 許 多 均 勻 細 小 氣 用 來 製 作 天 使 蛋 糕 起 士 蛋 糕 泡 蛋 白 呈 潔 白 光 澤, 用 手 指 勾 起 時 成 一 軟 細 長 鋒, 留 在 指 頭 上 而 不 下 墜 乾 性 發 泡 蛋 白 霜 濕 性 發 泡 蛋 白 繼 續 攪 拌, 直 到 蛋 白 看 不 出 有 氣 泡 外 觀, 顏 色 用 來 製 作 戚 風 蛋 糕 3
法 式 蛋 白 霜 瑞 士 蛋 白 霜 義 大 利 蛋 白 霜 雪 白 蛋 無 光 澤 用 手 指 勾 起, 成 一 堅 硬 的 尖 峰 將 蛋 白 打 至 濕 性 發 泡, 加 入 等 用 擠 花 袋 擠 出 適 量 大 重 的 糖 粉 打 至 乾 性 發 泡 小, 放 入 烤 箱 烘 烤, 可 做 成 法 式 小 點 心 ( 馬 卡 龍 ) 或 派 的 霜 飾 蛋 白 與 糖 放 入 盆 中, 至 於 爐 火 可 用 擠 花 袋 做 造 型, 或 拌 上 以 小 火 隔 水 加 熱 至 25, 代 入 奶 油 霜 做 造 型 糖 完 全 溶 解 後, 移 置 攪 拌 盆 中 打 至 乾 性 發 泡 先 將 糖 煮 成 120 糖 膏, 加 入 用 擠 花 袋 擠 出 適 量 大 蛋 白 中 打 至 硬 性 發 泡 小, 放 入 烤 箱 烘 烤 成 小 點 心 --- 馬 卡 龍 ( 法 式 馬 卡 龍 ) 的 前 身 ( 表 一 ): 不 同 型 態 的 的 蛋 白 霜 在 西 點 上 的 應 用 照 片 9: 天 使 蛋 糕 照 片 10 : 戚 風 蛋 糕 照 片 11: 法 式 蛋 白 霜 -- 馬 卡 龍 照 片 12 : 義 大 利 蛋 白 霜 研 究 目 的 三 : 探 究 製 作 蛋 白 霜 的 原 理 與 方 法 實 驗 三 之 1 : 按 照 書 上 步 驟 製 作, 驗 證 蛋 白 是 否 會 打 發 成 蛋 白 霜 4
< 方 法 > 1. 取 1 顆 蛋 白 及 30g 的 砂 糖 放 進 調 理 碗 裡 2. 以 打 蛋 器 持 續 攪 拌 調 理 碗 直 到 蛋 白 顯 得 綿 細 而 溼 潤, 成 直 立 尖 角 狀 3. 用 擠 花 器 將 打 發 的 蛋 白 擠 在 烘 焙 紙 上 4. 放 進 烤 箱 以 120 烤 約 一 個 小 時 < 結 果 > 1. 烤 出 金 黃 色 的 蛋 白 霜, 有 甜 甜 的 酥 脆 的 口 感 ( 照 片 1 照 片 2) 2. 蛋 白 霜 外 部 平 滑, 內 部 有 需 多 細 小 孔 洞 照 片 13 照 片 14 實 驗 三 之 2 : 打 發 蛋 白 霜 的 工 具 研 究 是 甚 麼 原 因 造 成 蛋 白 會 起 泡? 空 氣 會 是 關 鍵 原 因 嗎? 因 此 我 們 有 了 下 面 的 實 驗 < 方 法 > 1. 蒐 集 日 常 生 活 中 常 見 打 蛋 工 具, 分 別 是 手 動 打 蛋 器 半 自 動 打 蛋 器 自 動 打 蛋 器 及 打 氣 筒 打 氣 2. 各 取 30g 的 雞 蛋 蛋 白 用 上 述 工 具 持 續 攪 拌, 觀 察 蛋 白 的 變 化 情 形 < 結 果 > 1. 手 動 打 蛋 器 打 發 蛋 白 所 需 時 間 較 長 2. 打 氣 筒 雖 可 以 將 空 氣 打 入 蛋 白 中, 但 卻 無 法 使 空 氣 均 勻 的 分 布 在 蛋 白 中, 所 以 造 成 蛋 白 上 半 部 打 發, 但 下 半 部 仍 有 未 打 發 的 蛋 白 攪 拌 工 具 蛋 白 打 發 時 間 ( 分 ) 打 發 過 程 手 動 打 蛋 器 27 5 分 鐘 時, 蛋 白 充 滿 氣 泡 10 分 鐘 時, 打 蛋 器 攪 拌 的 痕 跡 開 始 出 現 27 分 鐘 時, 蛋 白 變 成 一 坨 坨 像 棉 花 糖 狀 半 自 動 打 蛋 器 20 2 分 鐘 時, 蛋 白 充 滿 氣 泡 5
7 分 鐘 時, 打 蛋 器 攪 拌 的 痕 跡 開 始 出 現 20 分 鐘 時, 蛋 白 變 成 一 坨 坨 像 棉 花 糖 狀 自 動 打 蛋 器 6 40 秒 時, 蛋 白 充 滿 氣 泡 3 分 鐘 時, 打 蛋 器 攪 拌 的 痕 跡 開 始 出 現 6 分 鐘 時, 蛋 白 變 成 一 坨 坨 像 棉 花 糖 狀 打 氣 筒 40 9 分 鐘 時, 上 半 部 蛋 白 充 滿 不 規 則 大 小 氣 泡 19 分 鐘 時, 上 半 部 蛋 白 開 始 出 現 較 細 小 泡 泡 40 分 鐘 時, 上 半 部 蛋 白 變 成 不 規 則 棉 花 糖 狀, 但 下 半 部 仍 有 蛋 白 液 ( 表 二 ): 各 種 攪 拌 器 打 發 蛋 白 過 程 照 片 15: 手 動 攪 拌 器 照 片 16: 半 自 動 攪 拌 器 6
照 片 17: 自 動 攪 拌 器 照 片 18: 打 氣 筒 攪 拌 器 照 片 19 照 片 20 照 片 21 照 片 22 實 驗 三 之 3 : 只 有 蛋 白 才 能 打 出 棉 花 狀 嗎? < 方 法 > 1. 各 取 30 公 克 的 蛋 白 蛋 黃 與 清 水, 分 別 用 自 動 攪 拌 器 打 6min 2. 觀 察 上 述 液 體 攪 拌 後 變 化 情 形 < 結 果 > 1. 只 有 蛋 白 順 利 變 成 白 色 蓬 鬆 棉 花 狀 2. 清 水 攪 拌 時 有 氣 泡 產 生, 但 是 很 快 就 消 失 不 見 了 3. 蛋 黃 不 但 沒 有 起 泡, 攪 拌 時 還 四 處 飛 散, 所 以 攪 拌 後 的 高 度 還 減 少 了 7
攪 拌 物 原 始 高 度 (cm) 攪 拌 5min 後 高 度 (cm) 備 註 水 0.8 0.8 蛋 白 0.6 3.5 蛋 黃 0.7 0.6 有 些 蛋 黃 在 攪 拌 時 飛 濺 出 來 ( 表 三 ): 不 同 物 質 攪 拌 後 高 度 變 化 照 片 23 照 片 24: 攪 拌 清 水 5min 後 照 片 25: 攪 拌 蛋 白 5min 後 照 片 26: 攪 拌 蛋 黃 5min 後 研 究 目 的 四 : 尋 找 影 響 蛋 白 打 發 的 變 因 蛋 白 打 發 的 定 義 : 從 蒐 集 的 資 料 顯 示, 清 清 如 水 的 蛋 白, 再 經 過 打 蛋 器 的 攪 拌 後, 會 變 成 白 白 細 細 的 泡 沫 若 持 續 的 攪 拌, 泡 沫 的 體 積 會 增 加 硬 度 也 增 加, 但 攪 拌 至 某 一 程 度 時, 泡 沫 白 末 的 彈 性 就 會 開 始 減 少, 蛋 白 變 得 較 脆, 烤 出 來 的 加 工 品 蛋 糕 沒 有 彈 性, 口 感 較 韌, 若 持 續 再 攪 拌, 蛋 白 就 會 成 棉 花 球 狀, 乾 燥 不 易 與 其 他 材 料 混 合 8
測 定 方 法 : 在 烘 培 業 的 應 用 中, 打 發 蛋 白 霜 是 很 重 要 的, 但 打 發 蛋 白 霜 往 往 是 製 作 者 的 經 驗, 無 法 以 較 科 學 的 方 式 來 表 達, 而 蛋 白 打 發 時, 蛋 白 的 體 積 會 持 續 增 加, 而 打 發 後 的 蛋 白 靜 置 一 段 時 間 仍 會 如 此 蓬 鬆 嗎? 烘 焙 加 工 時, 常 會 再 加 入 其 他 物 質, 但 希 望 蛋 白 仍 然 是 打 發 狀 態, 這 是 蛋 白 打 發 加 工 時 髓 面 臨 的 問 題, 因 此 我 們 設 計 三 種 測 量 方 法, 讓 蛋 白 打 發 程 度 能 有 科 學 數 據 可 依 循 一 蛋 白 的 起 泡 性 測 定 : ( 一 ) 取 30 克 的 蛋 白, 並 用 鍋 寶 牌 自 動 攪 拌 器 中 轉 速, 持 續 攪 拌 至 實 驗 所 需 時 間 ( 二 ) 利 用 游 標 尺 垂 直 插 入 攪 拌 盆 底 部, 測 量 攪 拌 前 和 攪 拌 後 的 蛋 白 高 度 ( 三 ) 量 測 三 次, 求 平 均 值 後 計 算 攪 拌 前 和 攪 拌 後 高 度 變 化 率 ( 四 ) 高 度 變 化 率 越 大 代 表 起 泡 性 越 佳 照 片 27: 蛋 白 的 起 泡 性 測 定 二 蛋 白 的 離 水 性 測 定 : ( 一 ) 同 上 步 驟 ( 一 ) ( 二 ) 取 適 量 打 發 蛋 白 放 置 60ml 漏 斗 中, 並 將 漏 斗 放 在 10ml 量 筒 上,20 分 鐘 後 觀 察 量 筒 裡 的 液 體 量 ( 三 ) 量 筒 裡 的 液 體 量 即 為 蛋 白 的 離 水 性 ( 四 ) 實 驗 三 次 求 其 平 均 值 照 片 28: 蛋 白 的 離 水 性 測 定 9
三 蛋 白 的 支 撐 性 測 定 : ( 一 ) 同 上 步 驟 ( 一 ) ( 二 ) 取 適 量 打 發 蛋 白 放 入 量 杯 中 5cm 高, 在 打 發 蛋 白 霜 上 一 直 徑 5cm 圓 形 瓶 蓋, 並 持 續 放 入 10 元 硬 幣, 直 到 瓶 蓋 位 置 向 下 移 動, 測 量 瓶 蓋 及 硬 幣 總 重 ( 三 ) 瓶 蓋 及 硬 幣 總 重 即 為 蛋 白 的 支 撐 性 ( 四 ) 實 驗 三 次 求 其 平 均 值 照 片 29: 蛋 白 的 支 撐 性 測 定 實 驗 四 之 1 : 打 發 蛋 白 的 時 間, 是 否 會 影 響 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 與 離 水 性? < 方 法 > 3. 各 取 30g 的 蛋 白, 分 別 用 打 蛋 器 攪 拌 1min 2min 3min 4min 5min 和 6min 4. 停 機 後, 觀 察 蛋 白 打 發 的 紋 路 5. 分 別 用 上 述 方 法 測 量 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 及 離 水 性 6. 利 用 酸 鹼 檢 測 儀, 測 量 打 發 蛋 白 與 流 下 的 液 體 酸 鹼 值 < 結 果 > 1. 從 參 考 資 料 中 得 知, 蛋 白 打 發 的 過 程 可 以 分 成 四 個 階 段 --- 起 始 期 濕 性 發 泡 乾 性 發 泡 與 棉 花 狀 態 2. 攪 拌 蛋 白 時 間 5min, 蛋 白 達 到 乾 性 發 泡 階 段, 蛋 白 起 泡 性 越 佳, 但 超 過 5 分 鐘 後, 到 棉 花 狀 態 蛋 白 起 泡 性 不 再 增 加 3. 攪 拌 蛋 白 時 間 5min, 蛋 白 達 到 乾 性 發 泡 階 段, 蛋 白 離 水 性 最 低, 但 超 過 5 分 鐘 後, 到 棉 花 狀 態 蛋 白 離 水 性 不 再 變 化 4. 攪 拌 蛋 白 時 間 5min, 蛋 白 達 到 乾 性 發 泡 階 段, 蛋 白 能 支 撐 的 重 物 越 最 重, 但 到 棉 花 狀 態 蛋 白 的 支 撐 性 就 變 差 了 5. 由 此 可 知 我 們 可 以 利 用 檢 測 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 離 水 量 及 支 撐 性 的 變 化, 判 斷 打 發 蛋 白 是 否 達 到 某 一 階 段 10
攪 拌 時 間 1 min 2 min 3 min 蛋 白 變 成 不 規 則 的 大 蛋 白 表 面 不 規 則 氣 泡 蛋 白 的 外 觀 蛋 白 表 面 浮 有 不 小 氣 泡 逐 漸 消 失, 變 成 均 勻 小 氣 泡, 蛋 白 成 潔 白 規 則 的 大 小 氣 泡 光 澤 和 些 許 蛋 液 交 錯 ( 起 始 期 ) ( 濕 性 發 泡 前 期 ) 蛋 白 高 度 變 化 率 1.08 1.51 2.31 蛋 白 的 離 水 性 (ml) 5.2 3.5 3.0 蛋 白 的 支 撐 性 (g) 34.0 38.0 48.0 蛋 白 霜 的 酸 鹼 值 變 化 ph8.6 ph8.6 ph8.6 攪 拌 時 間 4 min 5 min 6 min 泡 沫 較 綿 密, 有 明 顯 無 法 看 出 氣 泡 組 蛋 白 變 成 一 坨 一 坨 攪 拌 紋 路 織, 蛋 白 顏 色 變 成 雪 的, 彼 此 間 無 法 互 相 白, 攪 拌 的 痕 跡 殘 留 蛋 白 的 外 觀 混 合 不 易 消 失 蛋 白 高 度 變 化 率 蛋 白 霜 的 離 水 性 (ml) 蛋 白 霜 的 支 撐 性 (g) 蛋 白 霜 的 酸 鹼 值 變 化 ( 濕 性 發 泡 ) ( 乾 性 發 泡 ) ( 棉 花 狀 態 ) 2.82 3.28 3.28 2.6 2.2 2.2 52.0 82.0 42.6 ph8.6 ph8.6 ph8.6 ( 表 四 ): 不 同 時 間 攪 拌 蛋 白, 蛋 白 的 變 化 情 形 11
照 片 30: 蛋 白 攪 拌 1 分 鐘 照 片 31: 蛋 白 攪 拌 2 分 鐘 照 片 32: 蛋 白 攪 拌 3 分 鐘 照 片 33: 蛋 白 攪 拌 4 分 鐘 照 片 34: 蛋 白 攪 拌 5 分 鐘 照 片 35: 蛋 白 攪 拌 6 分 鐘 12
實 驗 四 之 2 : 打 蛋 白 的 速 度, 是 否 會 影 響 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 與 離 水 性? < 方 法 > 1. 各 取 30g 的 蛋 白, 分 別 用 打 蛋 器 的 低 速 中 速 高 速 轉 速, 持 續 攪 拌 6 分 鐘 2. 觀 察 其 表 面 紋 路 並 分 別 用 上 述 方 法 測 量 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 及 離 水 性 < 結 果 > 1. 攪 拌 轉 速 越 快, 蛋 白 越 容 易 打 發 2. 高 速 攪 拌 的 蛋 白 較 容 易 離 水, 支 撐 性 也 較 差 攪 拌 轉 速 低 速 中 速 高 速 蛋 白 變 成 不 規 則 的 泡 沫 較 綿 密, 有 明 顯 無 法 看 出 氣 泡 組 織, 蛋 白 蛋 白 的 外 觀 大 小 氣 泡 攪 拌 紋 路 顏 色 變 成 雪 白, 攪 拌 的 痕 跡 殘 留 不 易 消 失 ( 起 始 期 ) ( 濕 性 發 泡 ) ( 乾 性 發 泡 ) 蛋 白 高 度 變 化 率 1.62 3.28 3.28 蛋 白 霜 的 離 水 性 (ml) 3.3 2.6 2.9 蛋 白 霜 的 支 撐 性 (g) 48 82 42 ( 表 五 ): 不 同 轉 速 攪 拌 蛋 白, 蛋 白 的 變 化 情 形 13
實 驗 四 之 3 : 不 同 生 產 日 的 雞 蛋, 是 否 會 影 響 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 與 離 水 性? < 方 法 > 1. 各 取 不 同 生 產 日 的 雞 蛋 蛋 白 30g, 分 別 用 打 蛋 器 攪 拌 5min 2. 觀 察 其 表 面 紋 路 並 分 別 用 上 述 方 法 測 量 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 及 離 水 性 < 結 果 > 1. 當 天 購 買 的 雞 蛋 所 製 作 的 蛋 白 霜 持 久 性 較 好, 也 較 不 容 易 離 水 生 產 日 期 生 產 2 星 期 生 產 1 星 期 當 天 生 產 蛋 白 的 外 觀 蛋 白 表 面 不 規 則 氣 泡 逐 漸 消 失, 變 成 均 勻 小 氣 泡, 蛋 白 成 潔 白 光 澤 ( 濕 性 發 泡 前 期 ) 泡 沫 分 布 在 邊 緣, 蛋 白 變 得 較 綿 密, 有 明 顯 攪 拌 紋 路 ( 濕 性 發 泡 ) 氣 泡 不 明 顯, 蛋 白 顏 色 變 成 雪 白, 攪 拌 的 痕 跡 殘 留 不 易 消 失 ( 乾 性 發 泡 ) 蛋 白 高 度 變 化 率 1.51 2.31 3.30 蛋 白 霜 的 離 水 性 (ml) 3.5 2.9 2.4 蛋 白 霜 的 支 撐 性 (g) 38 48 82 ( 表 六 ): 不 同 生 產 日 的 蛋 白, 蛋 白 的 變 化 情 形 14
實 驗 四 之 4 : 粉 末 狀 的 添 加 物, 是 否 會 影 響 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 與 離 水 性? < 方 法 > 1. 測 量 砂 糖 鹽 小 蘇 打 麵 粉 等 添 加 物 的 酸 鹼 值 2. 各 取 20g 的 添 加 物 和 30g 蛋 白 混 合, 再 用 打 蛋 器 攪 拌 5min 3. 觀 察 其 表 面 紋 路 並 分 別 用 上 述 方 法 測 量 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 及 離 水 性 < 結 果 > 1. 蛋 白 加 入 麵 粉, 無 法 被 打 發 2. 加 入 砂 糖 的 蛋 白, 較 不 容 易 打 發, 但 打 發 後 的 蛋 白 較 不 易 離 水 添 加 物 砂 糖 鹽 小 蘇 打 麵 粉 蛋 白 的 外 觀 蛋 白 高 度 變 化 率 蛋 白 霜 的 離 水 性 (ml) 蛋 白 霜 的 支 撐 性 (g) 像 奶 昔, 攪 拌 棒 拿 起 來 會 滴, 是 濕 性 發 泡, 蛋 白 沒 有 孔 洞 濕 性 接 近 乾 性, 紋 路 很 明 顯, 硬 泥 漿 狀 完 全 沒 尾 端 微 彎, 泡 沫 性 快 進 入 棉 花 有 氣 泡 很 黏 稠 綿 密 狀 態 1.01 3.20 3.30 0 0.5 2.9 1.8 無 法 討 論 38 48 82 無 法 討 論 酸 鹼 值 ph 8.4 ph 8.4 ph 8.4 ph 8.4 ( 表 七 ): 不 同 添 加 物, 蛋 白 的 變 化 情 形 15
照 片 36 照 片 37 照 片 38 照 片 39 16
照 片 40 照 片 41 實 驗 四 之 5 : 液 態 添 加 物, 是 否 會 影 響 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 與 離 水 性? < 方 法 > 1. 各 取 30g 的 沙 拉 油 水 可 樂 汽 水, 測 其 PH 值, 並 分 別 加 入 30g 蛋 白 混 和, 並 用 打 蛋 器 攪 拌 5min 2. 觀 察 其 表 面 紋 路 並 分 別 用 上 述 方 法 測 量 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 及 離 水 性 < 結 果 > 1. 添 加 可 樂 汽 水 時, 蛋 白 霜 的 酸 鹼 值 接 近 中 性, 呈 現 乾 性 發 泡 離 水 性 小 支 撐 性 也 較 佳 2. 添 加 水 雖 然 容 易 呈 現 乾 性 起 泡, 但 空 氣 泡 很 大, 所 以 容 易 離 水 且 支 撐 性 差 3. 添 加 沙 拉 油 時, 起 泡 性 最 差, 體 積 增 加 量 最 少 4. 添 加 檸 檬 汁 時, 外 表 看 起 來 很 綿 密, 但 氣 泡 孔 洞 大, 所 以 很 容 易 離 水 5. 打 發 蛋 白 時, 蛋 白 酸 鹼 值 愈 趨 近 中 性, 蛋 白 的 起 泡 性 越 佳 添 加 物 沙 拉 油 水 可 樂 汽 水 檸 檬 汁 蛋 白 的 外 觀 有 起 泡 但 體 乾 性 發 泡 階 17 秒 時 便 產 32 秒 就 快 積 沒 有 增 加 段, 調 理 碗 生 均 勻 氣 泡,5 濕 性 發 泡 階 速 膨 大, 發 很 多, 顏 色 顛 倒 不 會 掉 分 鐘 時 呈 現 乾 段, 很 綿 密 但 泡 像 奶 油 蛋 變 白, 有 細 下 來, 但 空 性 發 泡, 體 積 是 氣 孔 較 大 糕 緻 泡 沫 氣 泡 很 大 增 加 很 大 蛋 白 高 度 變 化 率 0.4 2.31 3.27 3.29 1.01 蛋 白 霜 的 離 水 性 (ml) 2.2 3.4 1.2 1.6 4.1 蛋 白 霜 的 支 撐 性 (g) 38 48 52 52 34 酸 鹼 值 ph 8.4 ph 8.4 ph 7.4 ph 7.2 ph 2.8 ( 表 八 ): 不 同 添 加 物, 蛋 白 的 變 化 情 形 17
照 片 42: 添 加 沙 拉 油 照 片 43: 濕 性 發 泡 特 性 照 片 44: 濕 性 發 泡 特 性 照 片 45: 添 加 檸 檬 汁 18
照 片 46: 濕 性 發 泡 特 性 照 片 47: 孔 洞 很 大 照 片 48: 添 加 水 照 片 49: 乾 性 發 泡 照 片 50: 添 加 可 樂 照 片 51: 乾 性 發 泡 照 片 52: 添 加 汽 水 照 片 53: 乾 性 發 泡 19
實 驗 四 之 6 : 不 同 階 段 添 加 砂 糖, 是 否 會 影 響 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 與 離 水 性? < 方 法 > 1. 各 取 30g 的 蛋 白 5 份 30g 的 砂 糖 5 份 2. 將 5 份 蛋 白 分 別 用 打 蛋 器 攪 拌 0min 1min 2min 3min 4min 後 再 加 入 30g 的 砂 糖 後 繼 續 攪 拌 至 6min 後 停 止 3. 觀 察 其 表 面 紋 路 並 分 別 用 上 述 方 法 測 量 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 及 離 水 性 < 結 果 > 1. 加 糖 時 間 會 影 響 蛋 白 霜 的 起 泡 性, 越 晚 加 糖, 蛋 白 霜 的 起 泡 性 較 佳, 支 撐 性 也 較 好 2. 加 了 糖 的 蛋 白 霜 不 容 易 離 水 不 同 階 段 添 加 砂 糖 蛋 白 的 外 觀 蛋 白 高 度 變 化 率 蛋 白 霜 的 離 水 性 (ml) 蛋 白 霜 的 支 撐 性 (g) 攪 拌 0min 攪 拌 1min 攪 拌 2min 攪 拌 3min 攪 拌 4min 濕 性 發 泡, 向 奶 昔 攪 拌 紋 路 明 攪 拌 的 紋 路 攪 拌 紋 路 明 濕 性 發 泡, 顯, 剛 進 入 很 明 顯, 乾 顯, 乾 性 發 向 奶 昔 乾 性 發 泡 性 發 泡 泡 0.5 1.51 3.1 3.29 3.28 0.1 0.1 0 0 0 48 52 60 81 81 ( 表 九 ): 不 同 階 段 添 加 砂 糖, 蛋 白 的 變 化 情 形 20
照 片 54 照 片 55 照 片 56 照 片 57 實 驗 四 之 7 : 不 同 溫 度 的 蛋 白, 是 否 會 影 響 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 與 離 水 性? < 方 法 > 1. 取 5 份 30g 的 蛋 白, 分 別 將 蛋 白 隔 水 加 熱 或 冰 水 浴, 使 蛋 白 溫 度 呈 現 0 10 20 30 40 2. 分 別 用 打 蛋 器 攪 拌 5min 停 止 3. 觀 察 其 表 面 紋 路 並 分 別 用 上 述 方 法 測 量 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 支 撐 性 及 離 水 性 < 結 果 > 1. 20 的 蛋 白 起 泡 性 最 佳, 因 此 較 不 易 離 水 21
2. 0 的 蛋 白 起 泡 性 最 差, 最 容 易 離 水 不 同 溫 度 的 蛋 白 蛋 白 的 外 觀 蛋 白 高 度 變 化 率 蛋 白 霜 的 離 水 性 (ml) 蛋 白 霜 的 支 撐 性 (g) 0 10 20 30 40 濕 性 發 泡, 向 奶 昔 淡 淡 的 攪 拌 攪 拌 紋 路 很 淡 淡 的 攪 拌 濕 性 發 泡, 紋 路, 進 入 明 顯, 乾 性 紋 路, 進 入 攪 拌 紋 路 不 乾 性 發 泡 發 泡 乾 性 發 泡 明 顯 1.8 2.60 3.27 2.51 2.20 2.6 0.8 1.1 1.1 1.5 3.7 4.5 4.9 4.5 3.9 ( 表 十 ): 不 同 溫 度 的 蛋 白, 蛋 白 的 變 化 情 形 22
照 片 58: 冰 水 浴 照 片 59: 溫 水 浴 照 片 60:10 的 蛋 白 照 片 61:30 的 蛋 白 研 究 目 的 五 : 不 同 狀 態 的 打 發 蛋 白 烘 培 後 的 變 化 情 形 蛋 白 打 發 程 度 不 同, 它 的 起 泡 性 離 水 性 及 支 撐 性 也 不 同, 但 這 些 因 素 會 影 響 烘 焙 後 的 蛋 白 霜 成 品 嗎? 因 此, 我 們 有 了 以 下 的 測 定 方 法 一 如 何 定 量 擠 出 等 量 的 打 發 蛋 白, 我 們 有 了 以 下 的 設 計 < 方 法 一 >: 用 冰 淇 淋 勺 定 量 挖 取 一 勺 打 發 蛋 白 在 烤 盤 紙 上 結 果 : 用 冰 淇 淋 勺 定 量 挖 取, 但 無 法 順 利 將 打 發 蛋 白 放 在 烤 盤 紙 上 照 片 62 照 片 63: 打 發 蛋 白 無 法 離 開 冰 淇 淋 勺 23
< 方 法 二 >: 定 量 器 製 作 : 我 們 用 塑 膠 瓶 塑 膠 盒 不 鏽 鋼 蓋 子 及 桿 麵 棍, 自 製 一 個 可 以 等 量 擠 壓 打 發 蛋 白 的 裝 置, 如 ( 照 片 65) 結 果 : 很 輕 鬆 的 擠 出 等 量 打 發 蛋 白 在 烤 盤 紙 上 照 片 64: 定 量 器 組 裝 材 料 與 工 具 照 片 65: 組 裝 中 照 片 65: 定 量 器 照 片 66: 等 量 擠 壓 裝 置 擠 出 的 打 發 蛋 白 二 蛋 白 霜 高 度 測 定 : ( 一 ) 改 良 游 標 卡 尺 的 底 端, 如 ( 照 片 62) ( 二 ) 將 卡 尺 尾 端 推 出, 待 金 黃 色 鐵 絲 和 打 發 蛋 白 高 度 一 致 時, 游 標 卡 尺 上 的 數 字 即 是 打 發 蛋 白 高 度 ( 三 ) 量 測 三 次, 分 別 測 量 打 發 蛋 白 烤 前 和 烤 後 的 高 度 平 均 值 後 計 算 其 高 度 變 化 率 照 片 67 照 片 68 24
三 蛋 白 霜 底 面 積 測 定 : 利 用 Image J 軟 體 測 量 計 算 出 烤 前 和 烤 後 打 發 蛋 白 的 底 面 積 變 化 照 片 69 照 片 70:Image J 軟 體 測 量 四 感 官 感 覺 判 定 : 請 25 位 校 內 4 年 級 同 學 及 25 位 老 師 評 比 烤 好 的 蛋 白 霜, 依 個 人 觀 感, 分 別 針 對 蛋 白 霜 的 外 觀 及 品 嘗 的 口 感 給 予 評 分, 評 分 表 如 下 蛋 白 霜 外 觀 及 口 感 評 分 表 評 分 者 : 我 是 老 師 學 生 評 分 項 目 1 分 ( 不 好 ) 3 分 ( 普 通 ) 5 分 ( 很 好 ) 外 觀 口 感 A 蛋 白 霜 B 蛋 白 霜 A 蛋 白 霜 B 蛋 白 霜 ( 表 十 一 ): 感 官 感 覺 問 卷 實 驗 五 之 1 : 打 發 蛋 白 的 起 泡 性 離 水 量 及 支 撐 性, 是 否 會 影 響 蛋 白 霜 的 烘 烤 情 形? 由 上 述 實 驗 目 的 四 中, 我 們 發 現 起 泡 性 差 的 打 發 蛋 白, 相 對 離 水 量 較 大 及 支 撐 性 較 差, 因 此 我 們 模 仿 實 驗 四 之 6, 分 別 將 150g 蛋 白 攪 拌 1min 後 加 入 150g 的 砂 糖 繼 續 攪 拌 至 6min(A 蛋 白 霜 ) 攪 拌 3min 加 入 150g 的 砂 糖 繼 續 攪 拌 至 6min(B 蛋 白 霜 ) 25
< 方 法 > 1. 利 用 定 量 器 分 別 將 A B 蛋 白 霜 擠 出 50 個 等 量 的 蛋 白 霜 2. 利 用 上 述 方 法 量 測 烘 烤 前 後 蛋 白 霜 高 度 變 化 及 底 面 積 變 化 3. 烤 箱 溫 度 預 熱 溫 度 120, 烘 烤 1 小 時 4. 將 烘 烤 完 成 的 A B 蛋 白 霜 成 品 分 給 受 試 的 老 師 學 生 進 行 評 分 < 結 果 > 1. B 蛋 白 霜 未 烘 烤 前 的 高 度 較 A 蛋 白 霜 高, 底 面 積 較 小 2. A 蛋 白 霜 烘 烤 後 的 高 度 較 B 蛋 白 霜 低, 底 面 積 也 變 大, 外 型 塌 陷, 底 部 有 烤 乾 的 汁 液, 這 表 示 A 蛋 白 霜 在 烘 烤 中 較 容 易 變 形 3. B 蛋 白 霜 烘 烤 後 的 外 觀 及 口 感 都 較 A 蛋 白 霜 好 編 號 高 度 增 加 率 (%) 底 面 積 增 加 率 (%) A 蛋 白 霜 -6.25 56.25 B 蛋 白 霜 3.12 26.56 ( 表 十 二 ) 蛋 白 霜 烤 前 烤 後 外 觀 變 化 編 號 烤 過 外 觀 口 感 A 蛋 白 霜 外 表 粗 糙, 形 狀 扁 塌, 容 易 變 形, 乾 硬, 口 感 不 佳 底 部 有 烤 乾 的 汁 液 B 蛋 白 霜 外 表 有 孔 洞, 形 狀 飽 滿, 不 易 變 酥 酥 的, 入 口 即 形, 但 底 部 也 有 烤 乾 的 汁 液 化 ( 表 十 三 ): 蛋 白 霜 烤 前 烤 後 口 感 觀 察 26
照 片 71: 照 片 72: 實 驗 五 之 2 : 蛋 白 打 發 過 程 加 糖 與 不 加 糖, 是 否 會 影 響 蛋 白 霜 的 烘 烤 情 形? < 方 法 > 1. 取 兩 份 150g 的 蛋 白 攪 拌 6 分 鐘, 但 A 蛋 白 全 程 不 加 糖,B 蛋 白 則 在 攪 拌 3min 時 加 入 150g 砂 糖 2. 利 用 定 量 器 分 別 將 A B 蛋 白 霜 擠 出 50 個 等 量 的 蛋 白 霜 3. 利 用 上 述 方 法 量 測 烘 烤 前 後 蛋 白 霜 高 度 變 化 及 底 面 積 變 化 4. 烤 箱 溫 度 預 熱 溫 度 140, 烘 烤 1 小 時 5. 將 烘 烤 完 成 的 A B 蛋 白 霜 成 品 分 給 受 試 的 老 師 學 生 進 行 評 分 < 結 果 > 1. A B 蛋 白 霜 烘 烤 前 的 高 度 及 底 面 積 大 致 相 同 ; 但 B 蛋 白 霜 的 表 面 較 有 光 澤 2. 烘 烤 後,A B 蛋 白 霜 烘 烤 前 的 高 度 及 底 面 積 大 致 相 同, 但 A 蛋 白 霜 表 面 孔 洞 較 大 3. 口 感 與 外 觀 的 比 較,B 蛋 白 霜 的 外 觀 較 佳 且 咬 下 去 蛋 白 霜 孔 洞 較 細, 入 口 即 化, 但 有 的 人 覺 得 太 甜, 所 以 口 感 比 較 不 相 上 下 編 號 高 度 增 加 率 (%) 底 面 積 增 加 率 (%) A 蛋 白 霜 3.11 26.34 B 蛋 白 霜 3.13 26.46 ( 表 十 四 ) 蛋 白 霜 烤 前 烤 後 外 觀 變 化 27
照 片 73:A 蛋 白 霜 照 片 7:B 蛋 白 霜 伍 討 論 一 一 般 人 判 斷 打 發 蛋 白 的 4 個 階 段 通 常 都 用 目 測 或 觀 測 手 指 頭 沾 附 蛋 白 形 狀 而 定 ; 此 次 實 驗 我 們 利 用 測 量 蛋 白 的 起 泡 性 離 水 量 及 支 撐 性 變 化 來 判 斷 蛋 白 打 發 的 情 形, 讓 蛋 白 打 發 4 個 階 段 更 具 體 化 二 蛋 白 霜 具 有 離 水 性, 靜 置 一 段 時 間 會 有 液 體 流 出, 我 們 將 此 液 體 加 熱, 發 現 此 液 體 會 像 蛋 白 受 熱 凝 固 成 白 色, 我 們 猜 想 此 液 體 應 是 蛋 白 三 蛋 白 加 糖 打 出 來 的 蛋 白 霜 較 持 久, 不 容 易 離 水, 烘 烤 後 也 不 容 易 變 形, 因 此 造 成 我 們 一 般 常 見 的 西 式 西 點 嘗 起 來 都 比 較 甜 陸 結 論 一 蛋 白 會 膨 脹 變 成 蛋 白 霜 的 成 因 是 因 為 空 氣 被 攪 入 蛋 白 中 而 增 加 表 面 張 力, 同 時 蛋 白 液 又 將 空 氣 包 覆 住, 因 此 原 本 淡 黃 色 的 蛋 白 液 才 會 變 成 膨 大 且 潔 白 的 蛋 白 霜 ; 所 以 只 要 能 將 空 氣 打 入 蛋 白 裡 面 的 工 具, 都 能 打 發 蛋 白 霜, 只 是 時 間 長 短 的 問 題 二 蛋 白 打 成 蛋 白 霜 可 分 成 4 個 階 段 --- 起 始 期 濕 性 發 泡 乾 性 發 泡 和 棉 花 狀 態 實 驗 發 現, 蛋 白 打 到 乾 性 發 泡 時, 蛋 白 的 高 度 變 化 率 約 為 3.2; 因 此 我 們 可 以 利 用 蛋 白 打 發 的 高 度 變 化 率 來 判 斷 蛋 白 打 發 程 度 是 否 至 乾 性 發 泡 三 由 實 驗 四 之 1, 我 們 知 道, 當 打 發 蛋 白 達 到 乾 性 發 泡 時, 他 的 起 泡 性 最 佳, 離 水 量 最 少, 支 撐 性 最 高, 因 此 在 烘 配 業 加 工, 最 喜 歡 用 乾 性 發 泡 的 蛋 白 加 工 製 成 產 品 三 蛋 白 容 易 打 發 的 條 件 是 蛋 白 溫 度 為 20 新 鮮 的 雞 蛋 蛋 白 偏 中 性 的 條 件 下, 蛋 白 較 容 易 打 發 28
四 蛋 白 的 酸 鹼 值 是 偏 鹼 性 (ph8.4), 若 在 打 蛋 白 的 時 候 添 加 一 些 酸 性 物 質 中 和, 使 蛋 白 偏 中 性, 則 蛋 白 會 更 容 易 打 發 成 蛋 白 霜 五 蛋 白 加 糖 打 出 的 蛋 白 霜 持 久 性 佳, 不 容 易 離 水, 外 觀 較 有 光 澤, 製 作 出 來 的 小 西 點 較 美 觀 六 當 蛋 白 打 至 乾 性 發 泡 後, 它 的 起 泡 性 持 久 性 最 佳, 且 不 容 易 離 水, 因 此 烘 烤 出 來 的 蛋 白 霜 外 觀 及 口 感 較 佳 柒 參 考 資 料 及 其 他 一 學 研 (2010) 廚 房 裡 的 小 科 學 家 第 二 冊 台 北 市 : 三 采 文 化 二 尾 山 鳥 好 美 (2009) 廚 房 裡 有 趣 的 科 學 食 驗 台 北 市 : 世 茂 三 法 國 藍 帶 廚 藝 學 院 / 編 (2001) 法 國 糕 點 基 礎 篇 Ⅱ 台 北 市 : 大 境 四 蘇 平 齡 謝 文 斌 (2012) 食 品 加 工 含 實 習 總 複 習 下 台 北 市 : 復 文 圖 書 有 限 公 司 五 艾 維. 提 斯 (2010) 鍋 裡 的 秘 密 台 北 市 : 積 木 文 化 六 謝 寰 宇 等 6 人 神 奇 初 奇 蛋 變 棉 花 了! 取 自 : 第 40 屆 中 小 學 科 展 應 用 科 學 初 小 組 29
評 語 080806 本 實 驗 研 究 旨 在 探 討 蛋 白 打 發 形 成 蛋 白 霜 之 研 究, 學 生 由 自 然 課 的 課 堂 學 習, 活 潑 的 轉 化 並 融 入 日 常 生 活 實 際 體 驗 對 於 小 學 生 對 於 自 然 科 學 的 實 驗 研 究 精 神 與 研 究 過 程 中 的 辛 勞 值 得 嘉 許 與 鼓 勵 080806- 評 語