將密度梯度離心法活用於教學上，並產生有趣的檸檬彩虹汽水製作。

1. 世界咖啡館討論議題--創意教學與科展研發
將藻酸鈣晶球的有機聚合物成形原理，用於討論其應用範圍的拋磚引玉。
將密度梯度離心法活用於教學上，並產生有趣的檸檬汽水製作。

2. 彩虹汽水
原理：藉由糖所產生的密度梯度，來分隔不同的化學反應，當檸檬酸
與小蘇打混合後反應產生汽水。
材料：檸檬酸，小蘇打，砂糖（方糖），四色食用色素，細長的瓶子，
四個帶蓋子的玻璃瓶，滴管。
步驟：四個帶蓋子的玻璃瓶各 100cc 分別裝入以下配方。
層號 食用色素 糖（簡易版） 糖（標準版） 汽水配料
第一 藍色兩滴 八顆方糖 四匙 檸檬汁加滿
第二 綠色兩滴 六顆方糖 三匙 水
第三 紅色兩滴 四顆方糖 二匙 一小匙小蘇打
第四 黃色兩滴 兩顆方糖 一匙 水
第五 無 無 無 水
搖勻後以滴管吸入後傾斜加入瓶中，滴在瓶壁緩緩滑下，切記不可擾動各層。依序
將第一層加到第五層，順序不可錯，通常每一層是 20ml，若擔心技術不好，第二
層可稍加多以隔開第一層與第三層，完成後將其直立。飲用時上下顛倒均勻混合後
形成汽水，即可飲用。

3. 藻膠晶球
實驗動機：
小時候都有吃藥的經驗，因為藥是苦的而且味道噁心，常常吃到一包反而吐
一半。若能將藥的味道改變，甚至連藥的外型改變，顏色更漂亮，而且讓吃藥變
成遊戲，那麼吃藥就不會變成一件痛苦又反感的事。更在醫院的參訪中，看到兒
童病院區內的病童必須忍受長時間的投藥，孰能不痛心感嘆？因此，是否有方法
可以改變吃藥的整個過程和藥的外型？以增加適口性或對藥物的接受度？讓吃
藥能夠相對上較為愉快，也對病童的康復提供貢獻。
前言：
藻酸鈉與鈣離子作用後產生藻酸鈣，是一種常
用於醫療的敷料，可作為奶昔以及食品添加劑食用，
亦可以吸附重金屬離子，或在長效投藥中當作藥物
緩釋劑使用，近期減重食品亦利用其吸水膨脹的特性做為控制食慾的手段，廣泛
存在日常生活中。因此，拿慣用的食材甚至醫材包裹藥劑也是長年被使用的方式，
對於枯燥的投藥不妨增加點娛樂的效果。
實驗目的：
可利用藻酸鈉遇到氯化鈣而固化形成藻酸鈣的變化，將藥粉、果汁和草酸鈉
三者適量混合後，再用滴管滴入氯化鈣水溶液，使其形成色彩與味道多變且包含
藥粉的晶球。但由於考量到本次實驗乃前導實驗之故，僅將重點分布著重在甜度
以及外觀接受度兩個方面。
Ｍind Map：
以藻酸鈣晶球減少孩童對藥物的抗拒
視覺 味覺 認知
外觀
不是
藥丸
顏色
鮮豔
甜味
偏甜
苦味
遮蓋
玩耍
有趣
行為
不是
吃藥
吃藥意願提高

4. 實驗材料：
藥品（Acetaminophen、普拿疼、苦味），藻酸鈉，氯化鈣，糖（白糖與果糖），
食用色素，燒杯，試管，滴管以及濾網。
實驗步驟：
以十二歲以下孩童使用劑量而定，選用 1/2 錠，壓成粉末，溶於 1ml 蒸餾水
中。將實驗用的糖濃度分為五組，以飽和濃度（如附表一），對照組為不加糖組，
依序為飽和濃度 10%、20%、40%、80%四組實驗組，不足的部分以蒸餾水補滿，
在加上重量百分濃度 1%的藻酸鈉溶液，以及數滴食用色素調整顏色，搖勻後靜
置備用。取 5%重量百分濃度的氯化鈣，置於燒杯中充作膠結劑使用。取分別以
滴管取各組的藻酸鈉溶液,將其滴入膠結劑中凝結。以濾網過濾藻酸鈣晶球，並
以蒸餾水洗淨氯化鈣的苦味以及氯化鈉的鹽味。品評，以組員為參考樣本（擴大
實驗預計招集 36 員以利統計），分別對五組晶球樣本加以品評並作記錄（如附表
二），找出最適當的甜度並探討其結果。裝填以及封口以利產品的呈現。
表一、藻酸鈣晶球包裹１２歲以下孩童劑量配方表
對照組 實驗組一 實驗組二 實驗組三 實驗組四
藻酸鈣溶液(1ml) 2% 2% 2% 2% 2%
普拿疼＋色素(1ml) 250mg 250mg 250mg 250mg 250mg
飽和蔗糖溶液 ０ml 1ml 2ml 4ml 8ml
水溶液 ８ml 7ml 6ml 4ml 0ml
表二、藻酸鈣晶球包裹１２歲以下孩童劑量品評比較問卷
甜度：由 0 分最不甜～５分最甜表示
苦味：由 0 分最不苦～５分最苦表示
有趣程度：好玩、不好玩
視覺效果：可愛、不可愛
結果:
表三、藻酸鈣晶球包裹１２歲以下孩童劑量品評比較問卷結果
甜味：（甜味適口性品評參加人數４人）
對照組 蔗糖＋0.5ml 果糖 蔗糖＋1.5ml 果糖 蔗糖＋3.0ml 果糖 蔗糖＋5.0ml 果糖
積分 0 1 9 11 19

5. 苦味：（苦味適口性品評參加人數４人）
對照組 蔗糖＋0.5ml 果糖 蔗糖＋1.5ml 果糖 蔗糖＋3.0ml 果糖 蔗糖＋5.0ml 果糖
積分 20 20 16 17 4
有趣程度：（有趣品評參加人數 12 人）
有趣 無趣
積分 12 0
視覺效果：（視覺品評參加人數 12 人）
可愛 不可愛
積分 12 0
圖一、甜味苦味品評結果圖
結論：
就結果而言，藻酸鈣晶球順利的包裹藥物併成型了，而且在外觀與顏色上，
對所有品評者 100%極顯著的表示與普拿疼完全的不同，並且當知道其實質為普
拿疼時的訝異顯然可見，也不分年齡層的表露出不可置信的神色（光榮國中校長
學生、老師以及指導教授亦然），可以視為相當成功的隱藏藥品外觀的結果。而
就適口性的差異而言，本實驗在計畫時未能預料到藥物的苦味成分過於強烈，就
算飽和蔗糖水依舊無法有效壓制其苦味口感，因而面臨變更計畫改用果糖溶液彌
補的窘境，卻也不失為為將來的後續實驗提供參考的方向。又因品評參予的人數
不足的問題而無法就積分上做出有效的統計結果，但是以本實驗為前期實驗的基

6. 礎上，這樣的問題在後續的實驗上必定能獲改善，就圖一的結果而言，明顯的看
見甜味與苦味交互作用的成果，亦為本實驗重要的收穫。
討論：
本次實驗率先以原訂計畫進行，但是在加入
飽和糖水時發現，蔗糖的甜度太低，遠遠無法遮
蓋藥品的苦味感。因此，馬上修正實驗計畫所計
量的糖分含量，改以甜度較為高的果糖繼續進行
實驗，但是當果糖濃度過高時又會發生成型的型
態偏扁圓紅血球型，因該是黏度過高影響氯化鈣
助凝劑水溶液在入水後凝結的外表，這給我們一
個很重要的提示，如果改用糖精，在黏度與甜度
的方面或許是更好的選擇。而有效問卷數量不足
的部分，則可以透過擴大實驗的方式予以改善，
預期能增強趨勢表現，亦能取得有效統計的結果，
在這樣進一步改善過後，應能改善十二歲以下幼
小孩童對藥物恐懼或排斥的心態，以增進藥物投
送的效率，並增進幼兒疾病緩解的公效。
參考資料：
1. ^ Uwe Remminghorst,Bernd H.A. Rehm. Microbial Production of Alginate:
Biosynthesis and Applications. Microbial Production of Biopolymers and
Polymer Precursors. Caister Academic Press. 2009.
ISBN 978-1-904455-36-3.
2. ^ Thomas A. Davis,Bohumil Volesky,Alfonso Mucci. A review of the
biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae. Water Research
(Elsevier). 2003.11, 37 (18): 4311–4330 [2009.05.11].
doi:10.1016/S0043-1354(03)00293-8. ISSN 0043-1354.