香脆腰果玩科學

壹、活動目標  Goal 

一、  主要目標在於製作香脆腰果活動中引發興趣,故著重觀察與親身體驗。

二、  學生能利用微波爐的加熱溫度與加熱時間為實驗數據,能以簡單的方式描述其發現或成果。

三、  學生能依據觀察,思考油炸的腰果有經過電風扇風冷急速降溫與自然冷卻,對腰果脆度有何影響?

大概念 Big Idea 

一、熱與溫度的關係?

二、食品的加熱方式

三、食品變硬脆的方法

四、梅納反應(maillard reaction)

核心問題(探究問題) Essential Question 

一、為何加熱後的腰果要風冷?

二、你認為加熱的溫度與時間各為多少較合適?

三、想看看有那些不同的加熱方式可以使腰果變硬?

四、使腰果變硬的方法有哪些?

五、比較原味腰果與油炸腰果有何不同?

教學對象

教學時間

作者(服務單位) 

(1)     黃裕雄 國立光復商工

(2)     何佳蓁國立東華大學自然資源系

通訊作者e-mail 

(1)     algobear@gmail.com

(2)     erntmap@gmail.com

貳、課程綱要對照 Course Outline 

一、物質與能量(INa)、 能量的形式、轉換及流動(B)、 溫度與熱量(Bb)

二、INa-Ⅲ-1 物質是由微小的粒子所組成,而且粒子不斷的運動。

三、INa-Ⅲ-2 物質各有不同性質,有些性質會隨溫度而改變。

四、INd-Ⅱ-1當受外在因素作用時,物質或自然現象可能會改變。改變有些較快、有些較慢;有些可以回復,有些則不能。

五、INe-Ⅱ-2-2可藉由觀察或實作了解溫度會影響物質燃燒、生鏽、發酵,例如:腰果油炸風冷變硬等現象。

參、活動原理 Theory 

一、傳統工法

1.    油炸:將由加熱至120~140度,(中溫)以手平行由面會感覺溫溫的,腰果放入油中會起小泡泡,待腰果表面呈金黃色時,就馬上起鍋,避免素材加熱過度。

2.    瀝油: 將油炸後的腰果放在篩子上瀝油

3.    裹糖:腰果出鍋後,馬上放入砂糖中並搖過盤子使腰果的表面充分沾上砂糖。

4.    風冷:將過糖後的腰果迅速放在風扇前吹風冷卻(3分鐘以上)。

【圖一】

二、生活科技與取代部分傳統工法

1.油溫的高低,改變腰果硬度(INa-Ⅲ-1、INa-Ⅲ-2 、INd-Ⅱ-1)

因應活動的進行,我們將傳統工法的油鍋油炸改用微波爐微波來取代油鍋油炸。

實際實驗用15克的腰果與25克的沙拉油,以微波爐高溫(1100w)、時間4分鐘,油溫約114度,其他工法與傳統工法相同。

【圖

圖二中由左至右分別為以微波爐高溫模式(1100w)微波1分、2分、3分、3.5分、4分、4.5分、5分後的腰果,其中以3.5-4分,油溫92.2-114.3度之成果最為適中。

2.使用電風扇將油炸後的腰果迅速降溫(INa-Ⅲ-2、 INe-Ⅱ-2-2)

經過吹風實驗,將剛瀝油、裹糖後的腰果以電風扇最強風(80w)分別吹3分、6分、9分後,

3分與6分之間的脆度有些許差異,而6分與9分則無差異。

(口感與脆度較個人主觀,數據僅提供參考) 

【圖一】

【圖二】

肆、活動材料 Material 

器材

腰果、沙拉油、糖、撈料湯匙、電風扇、微波爐、溫度計

 

藥品

伍、活動步驟 Step 

第一部分

一、宣導實驗安全及注意事項

二、說明食材的來源與加工工法引起學生動機

第二部分

一、展示事先做好的成品及說明科學原理

二、教師示範香脆腰果的操作步驟及方法

三、梅納反應說明

【圖三】

梅納反應[2](maillard reaction),又稱美拉德反應梅拉德反應羰胺反應,是廣泛分布於食品工業非酶褐變反應,指的是食物中的還原糖碳水化合物)與胺基酸蛋白質在常溫或加熱時發生的一系列複雜反應,其結果是生成了棕黑色的大分子物質類黑精或稱擬黑素

除產生類黑精外,反應過程中還會產生成百上千個有不同氣味的中間體分子,包括還原雜環化合物,這些物質為食品提供了宜人可口的風味和誘人的色澤。 

第三部分

一、比較原味腰果與油炸腰果有何不同?

二、鼓勵學生在食材及加工工法做更多創意設計與改變,探究其中的科學原理。

【圖三】

教案學習單

(待調整)

一、加熱後的腰果要風冷,是為了加速冷卻使其變(1).硬 (2).軟

二、你認為腰果加熱的溫度與時間的關係為何?(複選)

(1).溫度高時間需縮短  (2).溫度低時間需延長  (3).溫度與時間沒有關係

三、想看看有那些不同的加熱方式可以使腰果變硬?

 

                                                               

四、使腰果變硬的方法有哪些?

 

                                                               

 

五、腰果的卡路里,比較原味與油炸有何不同?

(1).原味高 (2).油炸後高 (3).兩著一樣



實作注意事項 

實驗安全事項

一、 注意實驗安全守則與宣導

二、操作微波爐注意安全,加熱完畢後,需用手套或布取出器皿。

三、撈出腰果須注意安全。

四、操作學生與工作檯及其他同學須有80公分的活動距離。

 

實驗廢棄物處理

請學生將剩餘的材料分類與回收。

教學心得

「香脆腰果」是常見的餐桌上的美食,材料取得方便、製作方法簡單,容易引起學生的興趣,了解其中的科學原理,藉此啟發學生對於「吃美食、玩科學」的興趣。

此外,鼓勵學生創意思考做不同食材及加工工法的改變,做各種變因的探究與實作。

參考資料 

[1].十二年國民基本教育課程綱要國民中小學暨普通型高級中等學校

[2]. 梅納反應 - 維基百科,自由的百科全書 (wikipedia.org)

闖關活動(十分鐘) 

壹、準備活動

教師準備

一、器材及材料準備

二、學生動線安排及分組

三、告知學生實驗的安全守則

四、確保學生實驗之安全

五、本實驗的科學原理

學生準備

一、 遵守實驗安全守則,注意實驗安全

二、 發揮團隊合作的精神

三、 由做中學,瞭解本實驗的科學原理

 

貳、闖關之前

一、闖關負責關主及學生就位。關主負責解說指導,副關主負責指導與通過與不通過判定。

二、集合參加同學,以小組隊伍排列。

三、說明關卡配置與發下小組闖關卡。

四、安全宣導,請學生注意安全,不可以在場地內奔跑。

五、請學生注意禮貌,進入關關卡和離開關卡都要跟關主問好。

 

参、進入關卡

一、關主利用說明板說明實驗安全守則。

二、關主利用說明板說明製作「香脆腰果」步驟及注意事項。

三、關主掌握時間,隨時指導與提醒闖關學生。

四、發揮團隊合作的精神,闖關成功學生協助未闖關的同學闖關。

 

伍、闖關結束

一、收回闖關集點卡。

二、學生心得分享(包括成功與失敗的原因) 與關卡的相關科學原理

三、鼓勵學生設計更多的科學美食活動。

四、關主視通關人數給予評分。

五、關主在闖關卡上簽名或蓋通過章。

預算表

每人次每組的材料及預算(*以一組為單位)

項目.材料 / 數量/金額 (元)

1.腰果/?斤/

2.食用油//

3.糖(調味料)//

總計 / 每人次(或每組)/