第 47 屆 桃 園 縣 科 展 作 品 說 明 書 科 別 : 理 化 科 類 別 : 化 學 類 組 別 : 國 中 組 作 品 名 稱 : 草 酸 不 來, 鈣 健 康 關 鍵 字 : 菠 菜 草 酸
摘 要 人 體 有 一 種 結 石 是 因 為 草 酸 與 鈣 結 合 所 造 成, 因 此 我 們 研 究 了 五 種 不 同 蔬 菜, 包 括 菠 菜 芥 菜 A 菜 小 白 菜 及 空 心 菜, 利 用 鍋 子 烹 煮, 取 煮 沸 後 的 澄 清 液, 做 一 系 列 有 關 蔬 菜 草 酸 的 滴 定 實 驗 我 們 有 幾 個 很 有 趣 的 發 現, 就 是 菠 菜 原 汁 含 有 很 多 草 酸, 但 煮 湯 卻 很 少, 其 他 蔬 菜 也 是 一 樣, 大 部 分 草 酸 不 是 遭 破 壞 就 是 還 在 植 物 體 中, 真 正 釋 放 出 來 溶 在 湯 裡 的 不 多 ; 我 們 還 找 到 如 何 讓 湯 裡 的 草 酸 減 到 最 低 的 烹 煮 方 法, 而 煮 豆 腐 實 驗 也 發 現 青 菜 豆 腐 湯, 雖 然 會 有 草 酸 鈣 的 結 合, 但 量 非 常 少, 且 湯 裡 的 草 酸 也 不 多 把 高 草 酸 的 蔬 菜 吃 進 人 體, 在 腸 道 內 會 有 較 多 草 酸 鈣 產 生, 但 會 隨 消 化 道 排 出 人 體, 與 真 正 產 生 結 石 的 原 因 不 同, 所 以 我 們 可 以 不 用 太 過 擔 心 喝 湯 的 問 題, 大 可 放 心 的 品 嘗 壹 研 究 動 機 理 化 課 上 到 許 多 有 關 鈣 的 沉 澱 物, 其 中 有 一 種 叫 草 酸 鈣 會 讓 人 體 產 生 結 石, 聽 說 要 少 吃 菠 菜 這 種 草 酸 含 量 高 的 蔬 菜, 以 免 增 加 結 石 的 機 會 可 是 菠 菜 又 是 營 養 價 值 很 高 的 蔬 菜, 所 以 我 們 想 研 究 煮 菠 菜 時 草 酸 會 被 煮 出 多 少? 有 沒 有 辦 法 找 到 比 較 健 康 食 用 波 菜 的 方 法? 另 外 喝 菠 菜 豆 腐 湯 據 說 也 會 結 石, 我 們 想 要 實 驗 看 看, 是 否 這 個 傳 言 是 真 的 貳 研 究 目 的 一 菠 菜 草 酸 含 量 之 初 次 檢 測 二 研 究 水 量 與 菠 菜 量 是 否 影 響 草 酸 釋 出 量 三 比 較 烹 煮 不 同 蔬 菜 之 草 酸 釋 出 量 的 差 異 四 研 究 烹 煮 時 間 不 同 與 草 酸 釋 出 量 的 關 係 五 比 較 不 同 溫 度 及 處 理 方 法 對 菠 菜 草 酸 釋 出 量 的 影 響 六 實 驗 煮 青 菜 豆 腐 湯, 測 量 湯 中 的 草 酸 量 參 研 究 設 備 及 器 材 器 材 : 卡 式 爐 圓 鍋 10ml 量 筒 100ml 量 筒 50ml 滴 定 管 錐 形 瓶 1000ml 燒 杯 500ml 燒 杯 乳 頭 滴 管 酒 精 燈 三 腳 架 陶 瓷 纖 維 網 果 汁 機 過 濾 用 豆 漿 袋 電 子 天 平 秤 藥 紙 玻 棒 水 銀 溫 度 計 計 時 器 逆 滲 透 純 水 標 籤 紙 及 相 機 藥 品 : 碘 酸 鉀 碘 化 鉀 澱 粉 及 鹽 酸 (12M) 碘 化 鉀 KI 碘 酸 鉀 KIO 3 澱 粉 鹽 酸 HCl 12M
實驗材料 菠菜 芥菜 小白菜 空心菜 A 菜及傳統豆腐 菠菜 芥菜 空心菜 小白菜 A菜 肆 研究方法與結果 一 菠菜草酸含量之初次檢測 (一)烹煮菠菜(烹煮菠菜後取其澄清液) 1.秤取菠菜葉 40 克(大約可以裝滿 500ml 燒杯)加純水到淹蓋過菠菜為試驗 放置 於圓鍋中 2.用卡式爐將菠菜煮到沸騰關火 3.把煮過的蔬菜撈出 4.取其澄清液 靜置 10 分鐘(降溫以免燙傷) 以溫熱菠菜湯做草酸滴定 秤取菠菜葉 40 克 煮菠菜 菠菜加水 烹煮菠菜 取出菠菜 收集澄清液靜置
分 裝 到 錐 形 瓶 加 入 藥 品 滴 定 ( 二 ) 草 酸 滴 定 原 理 : 我 們 利 用 我 們 較 熟 悉 的 碘 與 澱 粉 結 合 成 深 藍 色 沉 澱 的 方 法, 做 為 滴 定 終 點 顏 色 的 判 定 碘 酸 根 (IO3 - ) 與 含 有 碘 離 子 ( I - ) 氫 離 子 的 溶 液 反 應 會 產 生 碘 分 子 ( I 2 ), 當 溶 液 中 存 在 草 酸 根 (C 2 O 2-4 ) 時, 草 酸 根 會 氧 化 為 二 氧 化 碳, 釋 放 電 子, 這 會 使 碘 分 子 還 原 為 碘 離 子, 因 此 無 法 與 澱 粉 結 合 產 生 深 藍 色 沉 澱, 當 到 達 滴 定 終 點 時, 表 示 草 酸 根 已 消 耗 完 畢, 此 時 碘 分 子 可 以 生 成, 並 與 澱 粉 結 合 產 生 深 藍 色 沉 澱 IO3 - + 5I - + 6H + 3 I 2 + 3 H 2 O 3I26e- + 6 I - 3C 2 O 4 2-6CO2 + 6e- 計 算 : 根 據 上 面 的 式 子,1 莫 耳 的 碘 酸 鉀 可 使 3 莫 耳 的 草 酸 根 氧 化, 因 此 我 們 的 實 驗 只 要 計 算 使 用 的 碘 酸 鉀 莫 耳 數 就 可 以 算 出 草 酸 根 的 莫 耳 數 並 換 算 其 含 量 我 們 消 耗 1 毫 升 0.0025M 的 碘 酸 鉀, 其 莫 耳 數 為 2.5X10-6 mole, 則 草 酸 根 的 莫 耳 數 為 7.5X10-6 mole, 草 酸 根 的 分 子 量 是 88, 因 此 其 含 量 為 88 X 7.5X10-6 克 相 當 於 0.66X10-3 克 就 是 0.66 毫 克, 這 是 我 們 換 算 滴 定 量 與 草 酸 根 含 量 的 方 式 ( 本 文 會 用 草 酸 釋 出 來 表 示 溶 液 中 草 酸 根 的 含 量 ) 含 有 草 酸 蔬 菜 湯 剛 滴 定 不 變 色 無 草 酸 純 水 一 滴 定 立 即 變 色 步 驟 : 1. 配 製 0.0025M 碘 酸 鉀 (KIO 3 ) 溶 液 :(0.025M 滴 定 濃 度 太 高 不 精 確 ) (1) 取 5.35 克 碘 酸 鉀 [ 分 子 量 214]
(2) 先 用 400ml 的 水 溶 解 (3) 之 後 加 水 到 1L( 此 時 濃 度 為 0.025M) (4) 取 100ml0.025M(KIO 3 ) 溶 液, 加 純 水 到 1L, 使 成 為 0.0025M 2. 配 製 2% 澱 粉 指 示 劑 : (1) 取 2g 的 澱 粉 粉 末 (2) 溶 解 於 98g 的 水 溶 液 裡 ( 以 酒 精 燈 加 熱 促 進 其 溶 解 ) 3. 配 製 1M 的 HCl:( 提 供 氫 離 子 ) (1) 取 10ml 的 濃 HCl(12M) (2) 加 純 水 到 120ml 4. 滴 定 方 法 : 將 煮 好 的 菠 菜 湯 溶 液, 每 次 取 100ml 裝 入 錐 形 瓶 ( 不 足 100 毫 升 則 與 最 後 一 次 的 100 毫 升 一 起 滴 定 ), 加 入 10ml 的 HCl(1M) 與 2% 的 澱 粉 液 10ml, 再 將 0.2g 的 KI 倒 入 錐 形 瓶, 搖 晃 使 其 溶 解 以 0.0025M 的 KIO 3 滴 定, 直 到 出 現 不 消 失 的 深 藍 色 沉 澱, 表 示 到 達 滴 定 終 點, 記 錄 每 次 滴 定 所 用 的 KIO 3 量 加 總 滴 定 開 始 有 顏 色 出 現 但 搖 晃 會 消 失 滴 定 終 點 的 深 藍 色 沉 澱 ( 三 ) 檢 驗 菠 菜 草 酸 滴 定 實 驗 系 列 [ 實 驗 1] 滴 定 純 水 利 用 上 述 方 法 滴 定 純 水 100 毫 升 [ 實 驗 2] 滴 定 稀 釋 菠 菜 原 汁 取 40 克 菠 菜 葉, 加 200 毫 升 純 水, 利 用 果 汁 機 打 成 汁, 利 用 豆 漿 袋 過 濾 後, 得 菠 菜 汁 220 毫 升, 原 本 欲 滴 定 菠 菜 汁, 但 菠 菜 汁 顏 色 為 深 綠 色, 因 此 我 們 取 5 毫 升 加 入 95 毫 升 純 水, 稀 釋 成 為 1/20 後 顏 色 較 淡 後, 做 草 酸 滴 定 菠 菜 原 汁 顏 色 左 邊 為 稀 釋 1/20 的 菠 菜 汁 顏 色
[ 實 驗 3] 滴 定 溫 熱 及 降 溫 的 菠 菜 湯 烹 煮 菠 菜, 將 烹 煮 的 菠 菜 湯, 靜 置 到 室 溫, 做 草 酸 滴 定 重 複 實 驗 取 溫 熱 (60 度 ) 湯 汁 做 草 酸 滴 定 [ 實 驗 4] 烹 煮 後 的 菠 菜 滴 定 將 [ 實 驗 3] 烹 煮 後 的 菠 菜 留 下, 加 入 200 毫 升 純 水, 以 果 汁 機 打 成 汁, 利 用 豆 漿 袋 過 濾, 所 得 菠 菜 汁 做 草 酸 滴 定, 與 [ 實 驗 2] 比 較, 烹 煮 後 菠 菜 草 酸 還 剩 多 少 與 [ 實 驗 2] 相 同 取 五 毫 升 加 入 95 毫 升 純 水, 稀 釋 成 為 1/20 後 顏 色 較 淡 後, 做 草 酸 滴 定 已 加 藥 品 的 波 菜 稀 釋 液 100ml( 綠 色 不 見 了 ) [ 實 驗 5] 滴 定 營 養 午 餐 的 小 白 菜 湯 汁 取 營 養 午 餐 餐 桶 裡 的 小 白 菜 湯 汁 100ml( 下 圖 ), 做 草 酸 滴 定 數 值 檢 測 物 菠 菜 菠 菜 湯 菜 汁 小 汁 白 菜 湯 ( 四 ) 實 驗 結 果 : 5ml 5ml 100ml KIO3 滴 定 量 ml 0.02 1.60 4.51 3.05 0.56 12.48 純 水 100ml 汁 溫 熱 室 溫 煮 過 的 菠 草 酸 量 mg 0 1.056 2.673 2.317 0.370 8.237 1. 純 水 毫 無 任 何 草 酸 ( 加 入 一 滴 點 酸 鉀 立 即 達 滴 定 終 點 ) 2. 菠 菜 原 汁 草 酸 含 量 以 40 克 加 200 毫 升 純 水 打 出 的 菠 菜 原 汁 220ml 而 言, 計 算 其 草 酸 量 約 為 1.056
x 44 = 46.46 mg 3. 煮 過 的 菠 菜 ( 打 汁 ) 草 酸 含 量 40 克 的 波 菜 煮 過 的 其 重 量 為 38.25 克, 加 200 毫 升 純 水 打 出 的 菠 菜 汁 220ml 而 言, 計 算 其 草 酸 量 約 為 0.37 x 44 = 16.28 mg 40 克 的 波 菜 煮 過 之 後 減 少 了 草 酸 含 量 30.18mg 4. 我 們 學 校 營 養 午 餐 餐 桶 裡 炒 的 小 白 菜, 其 湯 汁 有 濃 濃 的 澀 味, 果 然 經 過 我 們 的 實 驗 發 現 其 湯 汁 中 含 有 大 量 的 草 酸 ( 五 ) 我 們 發 現 : 1. 菠 菜 的 確 含 有 許 多 草 酸, 但 在 烹 煮 後, 會 減 少 大 約 30mg, 在 湯 中 只 剩 少 許 (2~3mg), 絕 大 部 份 成 為 二 氧 化 碳, 而 在 剩 餘 的 波 菜 內 仍 含 有 16mg 的 草 酸 未 釋 出 ( 以 40 克 的 波 菜 為 例 ) 2. 溫 熱 的 菠 菜 湯 與 室 溫 下 的 菠 菜 湯 都 可 以 做 草 酸 滴 定, 根 據 實 驗 數 據 我 們 發 現 溫 熱 的 波 菜 湯, 草 酸 含 量 較 高, 因 此 往 後 的 實 驗 我 們 均 以 溫 熱 的 菜 湯 來 做 滴 定 二 研 究 水 量 與 菠 菜 量 是 否 影 響 草 酸 釋 出 量 分 別 取 40 克 80 克 的 菠 菜 分 別 與 400 毫 升 與 600 毫 升 的 純 水 烹 煮 到 沸 騰, 取 其 澄 清 液 作 草 酸 滴 定 KIO3 滴 定 量 ml 草 酸 量 mg 波 菜 重 量 水 量 實 驗 結 果 : 4.85 3.20 40 克 400ml 2.45 1.62 40 克 600ml 3.15 2.08 80 克 400ml 3.95 2.61 80 克 600ml 40 克 菠 菜 水 量 增 加, 草 酸 有 減 少 80 克 菠 菜 水 量 增 加 草 酸 增 加 少 許 重 量 加 倍, 水 量 不 增, 菠 菜 湯 的 草 酸 沒 有 比 較 多 我 們 發 現 : 不 論 水 量 與 菜 量, 煮 蔬 菜 湯 所 計 算 出 的 草 酸 含 量 皆 不 高, 而 蔬 菜 量 加 倍 時, 湯 裡 草 酸 並 未 增 加, 最 多 的 草 酸 量 出 現 在 40 克 菠 菜 與 400ml 水 的 這 組, 因 此 接 下 來 實 驗 的 蔬 菜 與 水 量 我 們 以 此 比 例 進 行 三 比 較 烹 煮 不 同 蔬 菜 之 草 酸 釋 出 量 的 差 異 烹 煮 五 種 常 見 蔬 菜 40 克, 並 瞭 解 其 莖 和 葉 與 切 不 切 的 差 別 烹 煮 方 法 與 滴 定 方 式 如 前 述 實 驗 結 果 :
40 克 未 切 葉 40 克 已 切 葉 煮 沸 煮 沸 KIO3 滴 定 量 ml 草 酸 量 (mg) KIO3 滴 定 量 ml 草 酸 量 (mg) 芥 菜 葉 8.51 5.62 7.56 4.99 菠 菜 葉 4.85 3.20 3.67 2.42 空 心 菜 葉 2.62 1.73 2.42 1.60 小 白 菜 葉 2.1 1.39 2.43 1.604 A 菜 0.74 0.489 0.66 0.435 未 切 葉 草 酸 量 : 芥 菜 > 菠 菜 > 空 心 菜 小 白 菜 > A 菜 已 切 葉 草 酸 量 : 同 上 同 種 蔬 菜 葉 子 切 與 未 切 其 草 酸 量 無 明 顯 差 距 40 克 莖 未 切 40 克 莖 已 切 煮 沸 煮 沸 KIO3 滴 定 量 ml 草 酸 量 (mg) KIO3 滴 定 量 ml 草 酸 量 (mg) 芥 菜 莖 2.4 1.59 2.9 1.92 菠 菜 莖 1.3 0.86 1.5 0.99 小 白 菜 莖 1.3 0.86 1.5 0.99 空 心 菜 莖 X X X X A 菜 X X X X 莖 的 草 酸 量 : 芥 菜 皆 >1 mg, 其 餘 皆 <1 mg, 同 種 蔬 菜 莖 切 與 未 切 數 據 差 異 不 大 菠 菜 的 莖 ( 未 切 碎 ) 芥 菜 的 莖 ( 切 與 未 切 ) 我 們 發 現 : 比 較 五 種 蔬 菜 煮 湯 草 酸 含 量 都 不 特 別 高, 芥 菜 最 多 而 A 菜 最 少 ; 葉 的 草 酸 量 高 於 莖 的 不 論 莖 或 葉, 切 與 不 切 的 處 理, 對 草 酸 釋 出 的 量 影 響 不 大 四 研 究 烹 煮 時 間 不 同 與 草 酸 釋 出 量 的 關 係 為 了 研 究 煮 的 時 間 是 否 會 影 響 草 酸 的 量, 因 此 實 驗 由 先 前 加 水 煮 到 沸 騰 取 澄 清 液 改 為 水 沸 騰 後 再 加 入 蔬 菜, 分 別 用 沸 水 煮 不 同 時 間 後 取 澄 清 液, 比 較 其 差 異 實 驗 結 果 : 以 下 數 據 為 換 算 過 後 的 草 酸 量 (mg)
處 理 未 切 葉 菠 菜 芥 菜 小 白 菜 A 菜 空 心 菜 沸 水 煮 1 分 鐘 2.41 3.94 1.06 0.43 1.22 沸 水 煮 3 分 鐘 2.52 4.01 1.72 0.59 1.82 沸 水 煮 5 分 鐘 3.38 6.44 2.11 0.26 2.05 蔬 菜 草 酸 量 : 煮 5 分 鐘 > 煮 3 分 鐘 > 煮 1 分 鐘 (A 菜 除 外 ) 我 們 發 現 : 烹 煮 時 間 越 久, 湯 裡 面 的 草 酸 含 量 有 增 加 的 現 象 五 比 較 不 同 溫 度 及 處 理 方 法 對 菠 菜 草 酸 釋 出 量 的 影 響 ( 一 ) 此 實 驗 我 們 只 以 菠 菜 為 實 驗 材 料, 研 究 100 度 與 90 度 溫 度 烹 煮 對 草 酸 釋 出 的 影 響 ( 二 ) 煮 的 方 式 同 上 個 實 驗 並 且 將 煮 的 次 數 增 加 為 兩 次, 為 了 區 分 第 一 次 稱 為 燙, 第 二 次 稱 為 煮, 分 別 燙 1 3 5 分 鐘, 將 菜 撈 出, 取 出 澄 清 液, 再 等 另 一 鍋 水 沸 騰, 再 煮 不 同 的 時 間, 因 此 每 一 份 40 克 的 菠 菜 都 是 先 燙 一 次 再 煮 一 次, 兩 次 不 同 的 蔬 菜 液 ( 三 ) 為 了 讓 90 度 的 實 驗 可 以 控 制 在 不 超 過 90 度 左 右, 因 此 當 鍋 中 水 溫 到 達 95 度 放 入 菠 菜, 這 樣 可 使 整 體 水 溫 下 降 到 90 度, 再 開 始 計 時, 接 下 來 只 要 水 溫 超 過 90 度 就 關 火, 大 約 在 五 分 鐘 內 水 溫 可 以 維 持 在 90 度 100 度 下 草 酸 量 控 制 水 溫 為 90 度 實 驗 結 果 : mg 再 煮 1 分 鐘 再 煮 3 分 鐘 再 煮 5 分 鐘 燙 1 分 鐘 2.41 0.594 1.32 1.129 燙 3 分 鐘 2.52 0.594 0.528 0.858 燙 5 分 鐘 3.38 0.528 0.594 0.495
0.2 0.4 0.6 0.81 1.2 1.4 1min 0 再 煮 1min 再 煮 3min 再 煮 5min 燙 3min 5min 90 度 下 草 酸 草 酸 量 100 度 : 燙 3 分 鐘 所 釋 出 草 酸 少, 且 可 以 再 煮 出 較 多 草 酸 0.2 0.4 0.6 0.81 1.2 1.4 0 1min 3min 再 煮 1min 再 煮 3min 再 煮 5min 燙 5min 量 燙 5 分 鐘 釋 出 草 酸 最 多, 且 再 煮 的 草 酸 量 都 很 少 燙 過 的 不 管 幾 分 鐘, 只 要 煮 1 分 鐘 其 草 酸 量 都 很 少 mg 再 煮 1 分 鐘 再 煮 3 分 鐘 再 煮 5 分 鐘 燙 1 分 鐘 2.06 1.32 0.76 1.056 燙 3 分 鐘 2.28 1.254 0.758 0.825 燙 5 分 鐘 2.30 1.188 0.692 0.851 草 酸 量 90 度 : 燙 1 分 鐘 所 釋 出 草 酸 少, 且 可 以 再 煮 出 較 多 草 酸 燙 3 分 鐘 或 5 分 鐘 再 煮 的 釋 出 草 酸 很 接 近 燙 過 的 不 管 幾 分 鐘, 只 要 再 煮 3 分 鐘 其 草 酸 量 都 很 少 草 酸 釋 出 量 : 不 管 燙 幾 分 鐘, 草 酸 釋 出 量 100 度 皆 > 90 度 我 們 發 現 : 要 使 湯 裡 的 草 酸 最 少 可 先 以 100 度 的 水 菠 菜 燙 過, 再 煮 一 分 鐘 ; 或 是 以 90 度 的 水 燙 過 再 煮 三 分 鐘 ( 以 40 克 波 菜 加 純 水 400ml 為 例 ) 六 實 驗 煮 青 菜 豆 腐 湯, 測 量 湯 中 的 草 酸 量 同 樣 取 常 見 煮 豆 腐 湯 的 菠 菜 空 心 菜 及 小 白 菜 各 40 克, 與 100 克 的 傳 統 豆 腐 ( 切 成 小 塊 ) 一 同 烹 煮, 以 400ml 沸 水 煮 三 分 鐘, 以 豆 漿 袋 過 濾 後, 取 澄 清 液, 做 草 酸 滴 定
煮 沸 3 分 鐘 已 煮 熟 實 驗 結 果 : 菠 菜 小 白 菜 空 心 菜 加 豆 腐 煮 3 分 鐘 草 酸 量 2.65 2.45 2.35 無 豆 腐 煮 3 分 鐘 的 草 酸 mg 1.75 1.62 1.55 三 種 蔬 菜 加 豆 腐 煮 湯, 草 酸 含 量 都 降 低 我 們 發 現 : 青 菜 豆 腐 湯 裡 的 草 酸 不 多, 草 酸 量 較 單 純 煮 蔬 菜 湯 少, 推 測 可 能 與 豆 腐 的 鈣 結 合, 但 量 很 少, 不 到 1 mg 伍 討 論 一 蔬 菜 湯 草 酸 為 何 滴 定 都 這 麼 少? 喝 了 這 些 湯 有 關 係 嗎? 草 酸 會 在 高 溫 加 熱 下 變 成 二 氧 化 碳, 因 此 當 我 們 煮 了 蔬 菜 湯 時, 有 很 多 草 酸 已 經 不 在 湯 裡, 所 以 喝 湯 應 該 不 至 於 造 成 體 內 有 大 量 草 酸, 但 若 是 喝 波 菜 打 的 原 汁, 則 含 有 許 多 草 酸, 若 喝 進 人 體, 則 有 可 能 吸 收 後 進 入 血 液, 與 血 中 的 鈣 結 合, 根 據 我 們 查 的 資 料 [ 參 考 資 料 1], 有 新 聞 報 導 發 現 有 人 一 下 子 喝 大 量 菠 菜 汁 小 麥 草 汁 及 未 成 熟 的 酸 楊 桃 汁 ( 草 酸 超 多 ), 這 些 含 大 量 草 酸 的 蔬 菜 果 汁 造 成 血 液 中 大 量 草 酸 鈣 形 成, 經 血 液 循 環 造 成 腎 衰 竭 另 外 根 據 其 他 資 料 [ 參 考 資 料 二 ] 發 現 結 石 與 個 人 體 質 有 關, 有 結 石 體 質 的 人 要 少 吃 草 酸 多 的 食 物, 但 是 草 酸 要 形 成 結 石, 必 須 經 由 血 液, 所 以 吃 這 些 蔬 菜 或 湯, 是 在 腸 道 中 與 鈣 結 合, 會 影 響 鈣 質 的 吸 收, 不 至 於 使 人 體 產 生 結 石, 且 根 據 本 實 驗 發 現 湯 裡 的 草 酸 很 少, 且 可 以 在 食 用 少 量 菠 菜 前 先 燙 過 再 煮 則 草 酸 量 會 減 少 到 1mg 以 下, 即 使 容 易 結 石 的 人 應 該 也 不 會 有 害 二 我 們 實 驗 的 草 酸 含 量 皆 不 多, 而 從 學 校 取 的 小 白 菜 湯 卻 很 多 草 酸? 學 校 的 小 白 菜 是 大 鍋 炒 所 炒 出 來, 全 校 的 量 一 起 炒, 所 以 這 樣 會 溶 出 很 多 草 酸, 因 此 想 要 健 康 應 該 避 免 大 鍋 炒 的 菜, 少 量 的 菜 與 多 一 點 的 水, 且 改 用 燙 的 會 更 健 康, 草 酸 更 少 三 草 酸 的 量 是 否 與 蔬 菜 量 及 水 量 有 關 根 據 我 們 的 研 究 結 果, 在 ( 菠 菜 重 : 水 重 ) 大 約 1:10 的 時 候 會 溶 出 最 多 草 酸 這 可 能 是 因 為 本 次 實 驗 的 鍋 子 面 積 不 大 使 80 克 的 菜 (1000ml 燒 杯 裝 滿 ) 加 了 400 毫 升 的 水, 會 使 許 多 波 菜 沒 有 完 全 被 水 蓋 過, 而 煮 出 較 少 的 草 酸, 而 加 了 600 毫 升 水 可 將 波 菜 淹 蓋 時, 草 酸 量 相 對 增 加 四 莖 和 葉 的 草 酸 量 是 否 有 差 別? 有 差 別 葉 的 草 酸 量 明 顯 比 莖 多 許 多, 代 表 大 部 分 菜 的 草 酸 都 集 中 在 葉 子 這
可 能 是 因 為 蔬 菜 的 葉 是 植 物 大 部 分 化 學 物 質 所 集 中 的 位 置, 因 為 莖 主 要 是 運 送 養 分 與 水 分 的 構 造 的 維 管 束 細 胞, 大 多 有 比 較 厚 的 細 胞 壁 而 比 較 少 有 細 胞 質, 而 葉 子 則 大 多 是 葉 肉 細 胞, 細 胞 質 內 具 有 可 以 儲 存 各 種 物 質 的 液 胞, 且 細 胞 壁 較 薄 比 較 柔 軟, 因 此 含 有 較 多 的 化 學 物 質, 也 是 主 要 草 酸 存 在 的 部 位 五 蔬 菜 切 與 不 切 對 草 酸 釋 出 的 量 是 否 有 差? 沒 有 不 管 是 莖 或 葉, 因 為 我 們 都 是 整 個 下 去 煮 熟, 蔬 菜 切 細 與 水 增 加 接 觸 面 積 會 增 加 但 實 際 上 數 據 上 沒 有 太 大 差 異, 表 示 煮 菜 的 熱 對 細 胞 壁 破 壞 很 完 全, 就 可 以 讓 許 多 物 質 溶 在 水 中, 因 此 平 時 我 們 切 菜 可 方 便 食 用, 不 用 擔 心 會 增 加 湯 裡 的 草 酸 六 在 一 般 的 資 料 中, 草 酸 量 都 是 菠 菜 最 多, 然 而, 為 什 麼 我 們 做 的 實 驗 中, 芥 菜 的 草 酸 量 卻 比 菠 菜 還 多 呢? 菠 菜 質 地 非 常 柔 軟, 而 芥 菜 相 對 比 較 硬 ( 細 胞 壁 較 厚 ), 因 此 可 能 在 同 樣 的 烹 煮 條 件 下, 菠 菜 的 草 酸 會 比 較 快 溶 出, 因 此 被 破 壞 的 也 較 多, 而 芥 菜 在 煮 的 過 程 中, 需 要 花, 較 多 時 間 軟 化, 相 對 草 酸 溶 出 較 慢, 因 此 會 被 破 壞 的 也 相 對 較 少, 而 讓 我 們 可 以 測 得 較 多 的 草 酸 含 量 七 高 溫 時 草 酸 會 被 破 壞, 為 何 煮 的 時 間 越 長, 草 酸 的 量 會 越 多? 在 煮 的 過 程 中, 其 實 有 兩 種 變 化 同 時 發 生 一 個 是 草 酸 從 蔬 菜 中 被 溶 解 出 來, 另 一 個 則 是 草 酸 因 為 熱 而 被 破 壞, 剛 煮 時 會 有 很 多 草 酸 釋 出, 但 很 快 被 破 壞, 煮 愈 久, 則 會 有 草 酸 漸 漸 溶 在 湯 中, 可 見 並 非 所 有 草 酸 都 會 被 破 壞, 仍 有 一 部 份 會 進 入 湯 裡 八 哪 一 種 烹 煮 方 式 最 健 康? 根 據 我 們 的 數 據, 在 90 度 燙 過 後 煮 3 分 鐘 是 草 酸 殘 留 較 少 的 方 式, 這 樣 也 可 以 保 留 蔬 菜 中 其 他 的 營 養 成 分, 因 為 沸 水 對 蔬 菜 營 養 有 很 大 的 破 壞 作 用, 但 是 以 90 度 低 溫 燙 煮 若 不 易 實 行, 則 可 以 以 沸 水 先 燙 1 分 鐘, 再 進 行 烹 煮, 去 除 草 酸 可 以 達 到 相 同 效 果, 但 相 對 營 養 成 分 應 該 會 多 流 失 一 些 九 青 菜 豆 腐 湯 可 以 煮 嗎? 可 以 的, 因 為 根 據 本 實 驗, 豆 腐 湯 中 剩 餘 的 草 酸 與 不 加 豆 腐 差 距 不 大, 可 見 草 酸 與 鈣 的 結 合 量 並 不 大, 即 使 有 部 分 結 合, 根 據 我 們 的 資 料 [ 參 考 資 料 3], 在 腸 道 中 的 草 酸 鈣 會 隨 排 便 排 出 人 體, 不 會 形 成 結 石, 所 以 青 菜 豆 腐 湯 仍 是 很 營 養 的 一 道 佳 餚 陸 結 論 這 次 的 科 展 我 們 主 要 得 知 了 菠 菜 與 其 他 蔬 菜 煮 湯 的 奧 秘, 也 可 以 免 除 擔 心 草 酸 影 響 鈣 的 吸 收, 並 且 從 實 驗 中 找 出 讓 湯 裡 草 酸 減 少 的 烹 煮 方 式, 最 後 也 發 現 青 菜 豆 腐 湯 的 謠 言 是 錯 的, 以 下 是 我 們 做 的 一 些 結 果 與 討 論 的 整 理 : 一 菠 菜 汁 草 酸 遠 大 於 波 菜 湯 裡 的 草 酸 量 二 大 鍋 炒 的 菜 湯 汁 裡 草 酸 含 量 較 高, 用 煮 湯 的 方 式 草 酸 較 少 三 各 種 蔬 菜 湯 以 菠 菜 與 芥 菜 草 酸 含 量 較 多, 空 心 菜 小 白 菜 次 之,A 菜 則 很 少 四 蔬 菜 葉 子 所 含 的 草 酸 較 莖 多 五 煮 湯 時 間 越 久, 殘 留 的 草 酸 會 增 加 六 以 90 度 水 先 燙 過 再 煮 3 分 鐘 或 是 以 沸 水 先 燙 過 再 煮 1 分 鐘 可 減 少 菠 菜 草 酸 到 最 少 七 菠 菜 空 心 菜 小 白 菜 煮 豆 腐 湯, 湯 裡 的 草 酸 與 鈣 結 合 不 多
柒 參 考 資 料 一 http://tw.health.yahoo.com/medical_news/031217/11/cw0j.html 空 腹 飲 用 牧 草 汁 引 發 急 性 腎 衰 竭 二 http://www.commonhealth.com.tw/new_kitchen/menu/fall/fall6.htm 蔬 菜 汁 王 -- 菠 菜 三 http://health.wedar.com/show.asp?id=1146 草 酸 飲 食 與 結 石 四 康 軒 版 國 中 自 然 與 生 活 科 技 第 一 冊 第 四 章 植 物 的 運 輸 五 翰 林 版 國 中 自 然 與 生 活 科 技 第 四 冊