Science
- 1. 摘要
蘋果是一種很好的水果,價格不高卻富含各種維生素及膠質,所以西方有諺:quot;An apple a
day , keeping a docter away.quot;
可是,咬過或切開的蘋果表面,一會兒就會開始變成類似生绣的褐色,讓人失去再吃的胃
口。我們利用網路查過了各種資料,再和老師討論的結果,得知蘋果會變色的原因是因為
它含有一種稱為「多酚氧化酵素」 phenol oxidase）的物質，當蘋果被切開後，這種酵
（
素會和空氣中的氧氣結合（氧化作用），而使顏色變褐。網路上的資料也告訴我們,為
了避免變色可以將蘋果抹鹽或泡鹽水、醋、檸檬汁等。
問題是哪一種方法最好？經過我們一連串的實驗結果証實,鹽水的效果是最好的,不只
可以讓蘋果長時間不會變色而且成本也是最低的。
壹、研究動機
「噹噹噹 ! 」午休的鐘聲響起 , 午餐後吃了一半的蘋果 , 怎麼辦呢 ? 只好先收到抽屜中 ,
等午休結束後再吃吧 !誰知一覺醒來 , 拿出蘋果一看 , 原本漂亮的顏色變成一塊塊褐色
的斑紋 , 就好像鐵生了繡一樣難看 , 讓人看了胃口全消 ! 可是問題是,為什麼我在家中
吃的蘋果時 , 常常放的時間比午休時間還久 , 卻完全不會變色呢 ?
放學回家一問之下 , 才知道原來媽媽都會把剛削好的蘋果放在鹽水中泡一泡。哦 ! 原來
泡鹽水可以使蘋果不會變色 ! 可是向來素有問題寶寶之稱的我立刻想到 , 在廚房之中
是不是可以找到比鹽水更不容易使蘋果變色的溶液呢 ?
貳、研究目的
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- 2. 一、找出能讓蘋果不易變色最簡易的方法。
二、探討水溶液濃度對防止蘋果變色是否有影響？
參、研究設備及器材
量杯 6 個、鉆板、食鹽、工研醋、蒸餾水、太白
粉、小蘇打粉、蘋果、檸檬、相機、塑膠手套、紙
盤、小勺子
肆、研究過程或方法
一、實驗前討論
根據我們在網路上查到的資料表示,蘋果會變色主要是「多酚氧化酵素」和空氣中的
氧接觸,產生氧化作用的褐變,所以可以阻斷蘋果切面與空氣接觸的方法應該都可
以阻止蘋果變色,例如:在切面上抹鹽、包保鮮膜、直接浸在各種水溶液中…。我們三
個實驗小組的人員便和指導老師展開了討論。
首先我們覺得方法看似很多,可是有些很麻煩,例如包保鮮膜。因為保鮮膜不但很花
時間而且易破也不可能在吃的過程中一直包著,更重要的是大量的使用保鮮膜會對
環境造成破壞,所以不是好的方法。抹鹽的方法也是,因為要抹多少根本很難控制均
勻,如此可能造成蘋果太鹹,失去蘋果風味,而且不均勻會使蘋果有些地方變色有些
地方沒有,這樣東一塊西一塊的褐斑,更會讓人倒盡味口,失去了使蘋果不變色的原
意。…
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- 3. 經過了一段時間的討論後,大家一致覺得浸泡水溶液是最簡單、有效又環保的方法,
而且更重要的是水溶液可以很容易很均勻的作用在蘋果接觸到它的每一部分。
接下來我們討論的是要做什麼溶液的實驗呢?我們希望讓我們的實驗盡量貼近生
活,而且符合一般人的食用狀態。譬如,你不可能為了吃完飯,想吃蘋果做飯後水果的
時候,特別再穿上衣服出外去買一種特別的東西回來,只為了切完蘋果可以泡在它
的水溶液中,可以使你在吃蘋果的過程,中都能保持蘋果秀色可餐的模樣吧!所以我
們選用的材料一定要是大部分人家的廚房中都有的東西。
接著有人想到,我們都學過水溶液有酸性、鹼性和中性的差別,那水溶液的酸鹼性會
不會影響蘋果變色呢?於是我們希望在溶液中能包含這三種性質的水溶液。最後,我
們又想到自來水不是都會加氯嗎?為了不使自來水中的氯影響溶液的酸鹼性,所以
我們決定用煮沸過後的開水來當溶劑。討論到此結束,我們就開始同心協力做實驗
了。
二、實驗步驟
(一)各種水溶液的製備
1. 將開水 200㏄加入六個燒杯中,當做溶劑。
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- 4. 2. 最後一杯使用蒸餾水。
3. 用小蘇打粉調製小蘇打水溶液。為了維持溶
質的量盡量一樣,我們決定每種溶質都使用
一平匙。圖中可見我們小心翼翼的用竹筷刮
平小蘇打粉。同時為了怕溶液有互相混合干
擾的可能,所以我們在配製各種溶液的時候,
竹筷、小匙子都是單獨分開使用,絕不重覆使
用。
4.將小蘇打粉小心的倒入水中。
5.充分攪拌到小蘇打粉全部溶解為止。小蘇水
製備完成。
6.倒一小匙工研醋。
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- 7. 19.將蘋果大概平均切成七片,六片分別放入溶液
中,留下一片直接置放於空氣中,當成對照組。
(二)將蘋果放入各種水溶液中浸泡
1.為了使浸泡的時間一樣,所以三個人各拿兩片,同
時放入水溶液中。
2.六片蘋果分別浸泡在水溶液中 15 分鐘,當做對照
組的蘋果放在水溶液的前方。
3.經過 15 分鐘後,將蘋果一一取出,放在白色的紙盤
中靜置,使其與空氣接觸。
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- 8. (三)三十分鐘後,第一次觀察並記錄蘋果變色的情況
1.浸泡在蒸餾水中的
蘋果變色的情形和
對照組的相當,可
見蒸餾水完全沒有
阻止蘋果變色的能
力。
2.浸過檸檬水的蘋果
變色的程度看起來
甚至比對照組的嚴
重!和網路上的說
法完全不同,有待
進一步研究。
3. 浸 過 小 蘇 打 水 的
蘋果變色的程度
比對照組的小,所
以小蘇打水對防
止蘋果變色有一
定程度的幫助。
4. 浸 過 鹽 水 的 蘋 果
幾乎完全不變色,
所以鹽水對防止
蘋果變色最有用。
5. 浸 過 太 白 粉 水 的
蘋果變色的程度
和對照組相當,所
以太白粉水對防
止蘋果變色沒有
幫助。
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- 9. 6. 浸 過 醋 酸 水 溶 液
的蘋果變色的程
度比對照組的小
得多,對防止蘋果
變色的能力僅次
於鹽水。
(四) 六十分鐘後,第二次觀察並記錄蘋果變色的情況
鹽水防止變色能力第一,即使 醋酸水溶液防止變色能力第 小蘇打水溶液防止變色能力
經過 60 分鐘,蘋果與新切時比 二,經過 60 分鐘,蘋果與新切 第三,經過 60 分鐘,蘋果變色
較,顏色幾乎一樣。 時比較,只有稍微變色。 範圍比對照組小。
浸泡過太白粉水溶液的蘋果, 浸過蒸餾水的蘋果,經過 60 分 浸泡過檸檬水的蘋果,經過 60
經過 60 分鐘,蘋果變色範圍和 鐘,蘋果變色範圍看似比對照 分鐘,蘋果變色比對照組嚴重
對照組相當。所以,基本上可以 組嚴重。所以,基本上可以說沒 得多。所以,不但沒有防止蘋果
說沒有防止蘋果變色的功效。 有防止蘋果變色的功效。 變色的功效,反而有害。
三、延伸實驗
經過証階段的實驗下來,有一個怪異的現象讓我們產生很大的興趣。根據網路上的說法,
檸檬汁對於防止蘋果變色很有效,所以是很多網友推薦的方法。可是我們的實驗卻顯示,
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- 11. (二) 浸泡檸檬水溶液
1.將六片蘋果同時浸泡入不同濃度的檸檬汁水
溶液中。
2.經過 15 分鐘後,將蘋果取出置於白色紙盤上
靜置,使其與空氣接觸。
(三)經過三十分鐘,觀察並記錄蘋果變色的情況
鹽水防止變色能力第一,即使 醋酸水溶液防止變色能力第 小蘇打水溶液防止變色能力
經過 60 分鐘,蘋果與新切時比 二,經過 60 分鐘,蘋果與新切 第三,經過 60 分鐘,蘋果變色
較,顏色幾乎一樣。 時比較,只有稍微變色。 範圍比對照組小。
浸泡過太白粉水溶液的蘋果, 浸過蒸餾水的蘋果,經過 60 分 浸泡過檸檬水的蘋果,經過 60
經過 60 分鐘,蘋果變色範圍和 鐘,蘋果變色範圍看似比對照 分鐘,蘋果變色比對照組嚴重
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- 12. 對照組相當。所以,基本上可以 組嚴重。所以,基本上可以說沒 得多。所以,不但沒有防止蘋果
說沒有防止蘋果變色的功效。 有防止蘋果變色的功效。 變色的功效,反而有害。
伍、研究結果
一、在我們準備的水溶液中有中性的食鹽水、蒸餾水、太白粉水溶液,有酸性的醋酸水溶
液、檸檬汁水溶液,也有鹼性的小蘇打水溶液。可是同樣中性的水溶液防止變色的能
力卻有很大的差別,如鹽水和蒸餾水的差別;同樣都是酸性的醋酸水溶液和檸檬汁
水溶液也有不同的結果。由此可見,水溶液的酸鹼性並不是能不能防止蘋果變色的
重要原因。
二、在六種水溶液中,防止蘋果變色能力的強弱依次是:
鹽水>醋酸水溶液>小蘇打水溶液>太白粉水溶液>蒸餾水>檸檬水。
三、完全都是檸檬汁水溶液,只是濃度不同就顯出變色的結果不相同!由此可見,溶液的濃
度確實會對防止蘋果氧化的能力產生一定程度的影響。可是,問題是並不是濃度愈
高就愈好,就如同我們做的實驗,濃度的變化和蘋果顏色的變化並沒有一定的規則。
陸、討論
一、影響蘋果變色的變因很多,我們只是在能力範圍內盡量減少會干擾結果的變因,可是
仍有一些實驗結果有出乎意料的現象發生。如第一次做的檸檬汁水溶液的實驗,竟然
是所有溶液防止蘋果氧化能力最差的一種,和我們從各處找到的資料截然不同。可是
第二次我們在延伸實驗中做的實驗中,就發現檸檬汁水溶液防止蘋果變色的能力其
實是蠻好的。為什麼前後兩次為什麼會有這樣的差異?這是我們仍需繼續研究的課
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- 13. 題。
二、傳統上大部分的人都以為,蘋果會變色主要是因為含有鐵,切開的蘋果表面是因為鐵
氧化才會產生褐變。問題是,我們曾經學過:鐵在酸性的環境中更容易氧化,那浸過醋
酸水溶液和檸檬汁水溶液的蘋果不是應該褐變的更快更嚴重嗎?可是事實並非如此!
由此可知,蘋果褐變的理由並不是因為它所含的鐵氧化,應該是「多酚氧化酵素」氧化
才對!
三、在我們查閱網路上的資料時,發現一個有趣的資料: 許多女性朋友追求白皙晶瑩剔透
的肌膚, 於是用檸檬片敷臉，結果美白不成反而變成大黑臉。主要是因為有些植物、
蔬菜、水果（如：檸檬、芹菜、白芷等等）含有「光毒性物質」，如果皮膚沾有這些物
質再曬到太陽，就會對皮膚產生傷害，即是「光毒性皮膚炎 。
」 光毒性皮膚炎在曬 太
陽後幾小時至幾天內即會產生，此時皮膚可能出現紅、腫，嚴重時還有水泡，等發
炎反應消失後，皮膚即出現脫皮及厲害的色素沉殿。而在我們的延伸實驗中也証明:
檸檬汁雖有抗氧化的功能,但不是量愈多愈好,還是適可而止。
柒、結論
一、鹽水才是最佳的防止蘋果變色的水溶液,原因是:
1.食鹽是廚房必備的佐料,取得容易。
2.食鹽是非常便宜的物品,而且只要很少的量溶在水中,就可以浸泡很多的蘋果,而
且維持蘋果原色能力一流又持久。
3.浸過鹽水的蘋果吃起來特別的甜,所以浸泡鹽水除可以防止蘋果變色外,還可以讓
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