教小学生製珍珠奶茶 STEM 食谱教小学生製珍珠奶茶 STE

基督教中华宣道会陈瑞芝纪念中学中五学生杨乐怡(右)及黄晞溢(左)。

从生活获得启发

两位同学皆修读理科,当化学科老师周润生博士向全班介绍比赛时,因该比赛内容是以实验的方式展示而感兴趣,继而决定参赛。接着她们从如何使儿童对化学实验产生兴趣的方向思考,希望实验能贴近日常生活,参考外国因应环保设计的无水樽饮用水 Ooho 製作方式,加上杨乐怡同学联想起品嚐分子料理的经历,于是引发「珍珠奶茶」的实验灵感。杨同学续说,由于自小受到曾修读理科的父母薰陶,喜欢不同的科学探究,父母也乐于让她作不同尝试,因此培养出她对科研的兴趣。

製作珍珠的化学作用

经过几次反覆实验后,她们成功製作出「珍珠奶茶」,而所运用到的化学原理「晶球化( Spherification )」。这次实验的所有材料皆可食用,其中主要原料,包括常见于预防骨质疏鬆的乳酸钙,以及可从海藻中提取出来的天然多糖海藻酸钠。前者经常会出现于营养补充包,而后者机会出现于药物或化妆品内。实验会将饮品与海藻酸钠溶液混合,再将之放到乳酸钙内,让当中的钙离子代替海藻酸钠的钠离子,令鬆散的海藻酸钠表面会形成互相紧扣的网状海藻酸钙,成为饮品表面一层包裹着饮品的透明凝胶,变成珍珠奶茶内的珍珠。

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通过多次的实验,以不同形状的容器製作出各款「珍珠」。

材料

水: 1500ml
海藻酸钠: 10g
乳酸钙: 40g
食物色素:适量
蔬菜汁: 40ml
凉茶: 40ml
奶茶: 40ml

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Step 1: 首先準备 500ml 饮用水,然后加入 10g 海藻酸钠,加热并搅拌成为海藻酸钠溶液。

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Step 2: 接着将 40g 乳酸钙放到 1,000ml 水澈底搅拌成为乳酸钙溶液,此时同学也会量度乳酸钙的重量。

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Step 3: 然后将海藻酸钠溶液, 按 1:1 的比例与各种饮品混合。

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Step 4: 把茶匙轻轻浸在乳酸钙溶液内,让茶匙上留下薄薄的乳酸钙溶液。用量杯把混合饮品倒进茶匙内,接着放进乳酸钙溶液内,轻轻摇直至混合饮品形成球体状。

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Step 4: 把各种混合饮品溶液用针筒滴进乳酸钙溶液内,让饮品形成像鱼籽那幺细的球体状。

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Step 5: 形成球体状之后,就可将珍珠捞起。

此实验主要运用钙离子取代钠离子的化学作用,那幺若将两者倒转又能在饮品表面形成薄膜吗?她们表示若两者倒转的确也能製作出球状的珍珠,但将乳酸钙饮品混合物放在海藻酸钠,产生晶球化的化学作用所需时间更长,形成的珍珠内部质感比较接近液体,而且薄膜比较容易破烂,考虑到实践是次实验的是小朋友,因此放弃使用此做法。

为小学生而设

既然此实验是为 6 至 12 岁的小学生而设,那幺怎样令他们明白複杂的化学作用呢?黄晞溢同学分享,她们在理解网状海藻酸钙的结构中时有所启发及联想,因此準备要向小学生讲解时,会将海藻酸钠比喻为在操场上自由玩耍的同学,当他们遇上乳酸钙,就如在小息完结时,老师会要求同学们静止下,并聚集回到课室,群体结集的过程就是产生化学作用的一刻,既贴近他们日常生活,例子也生动和容易明白。

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製作时,同学们从学习网状结构知识获得启发,并找出小学生的生活事项作为比喻,日后可向小学生讲解。

从生活联想实验

珍珠奶茶实验既希望让小学生有实际体验认识化学外,她们也希望透过与生活息息相关的实验,让小朋友有更贴身的感受,通过日常接触的食物成品,能让整个实验的互动性增加。她们强调希望小学生能运用好奇心,藉此以多角度发掘不同的问题,例如她们今次选用了凉茶、奶茶及蔬菜汁饮品,又能否用其他自己喜欢的饮品製作珍珠呢?例如太酸的饮品是否难以形成球体?如果使用其他形状的容器,能否製成不同形状的饮品呢?她们从意念到实践,就尝亲身试了三类型的实验,其中一次就把不同颜色的食用色素加进海藻酸钠内,以各种容器放进乳酸钙内,形成各种形状。读者们,你们又想到甚幺问题呢?

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