【科展解析】黏綿到天邊-棉花糖製作探究

 

在園遊會裡，看到有人在賣好吃的棉花糖，在旁邊看總是不禁垂涎三尺，好想吃 喔！要如何自己做好吃的棉花糖呢？

 

【X博士摘要說明】

1. 探討如何使物體產生良好的轉動效率？


2. 探討不同轉速（不同電壓）對於棉花糖產生的影響？


3. 探討溫度（火焰大小）對於棉花糖的產生的影響？


4. 探討旋轉物體上的孔洞大小對於棉花糖產生的影響？

 

第 47 屆 國中生活與應用科學科作品

題目：黏綿到天邊-棉花糖製作探究

作者：臺中縣立光德國民中學的同學們

 

【摘要(原文)】

本實驗主要探討的是如何製作棉花糖，其過程以及他的周邊關係，例如：轉速、溫度、洞的數量…的關係。由此實驗我們可以得知如何做出好吃的棉花糖，最主要是因為轉動的速度和溫度，我們發現在電壓 4V~6V 所轉出的棉花糖的品質最好，而我們再控制溫度時發現以大火加熱最為理想，將其二理想方法合而為一便能製造出好吃的棉花糖。

 

【X博士步驟說明】

●探討如何使物體產生良好的轉動效率？

將不同的鋁罐上方鋁片利用開罐器打開，採用不同鐵絲的組合情況來當作鋁罐與馬達之間的連接裝置。再將不同鐵絲、冰棒棍與馬達相連接，接上電源供應器，通電後觀察鋁罐的轉動情況。

   

利用冰棒棍當平衡棍，找出鋁罐上方中心點，利用鐵絲將木棍綁在鋁罐上連接上馬達，邊轉動邊調整，最後可以完成一個即使在高速轉動下仍會平衡的裝置。

 

●探討不同轉速（不同電壓）對於棉花糖產生的影響？

利用自製棉花糖製造機，每次均加入十公克的糖，改變馬達上通入電壓的大小。在不同轉速之下，加熱，測量在黑色塑膠袋上出現棉花糖絮時的時間。

   

開到4V時，我們發現所轉出的糖絲呈現最佳狀態，糖絲顏色呈現白色且輕；再開到6V，發現雖然還是有轉出糖絲，但是糖絲量比較少，且產生的時間較長；但是如果將轉速加大至7V以上時，我們發現也不容易產生棉花糖糖絮，探究其原因發現應該是轉速太快導致不容易受熱，因此糖不容易融化，所以也不容易產生棉花糖。

 

●探討溫度（火焰大小）對於棉花糖的產生的影響？

將鋁罐分別放置在較大酒精的火焰上。鋁罐接上馬達，每一次測量均加入十克的糖。放在酒精燈上加熱並加以相通不同電壓，求在黑色塑膠袋上出現棉花糖絮時的時間。

   

利用4V的轉速時因為轉速太慢，導致加熱時間太長。但是如果將轉速加大到8V 以上時，我們發現也不容易產生棉花糖糖絮，探究其原因發現應該是轉速太快導致不容易受熱，因此糖不容易溶化，所以也不容易產生棉花糖。

 

●探討旋轉物體上的孔洞大小對於棉花糖產生的影響？

將鋁罐分別放置在不同酒精火焰大小上。鋁罐接上馬達，並加入十克的糖。放在酒精燈上加熱並加以相通不同電壓，求在黑色塑膠袋上出現棉花糖絮時的時間。

   

大孔隙的鋁罐在旋轉的過程中雖然比較晚產生棉花糖絮，但是卻比小孔隙鋁罐較早產生糖漿顆粒，探究其原因是因為大孔隙可能比小孔隙更容易讓融化後的糖漿先行甩出，所以才會較早出現糖漿顆粒，但是如果要產生棉花糖絮的話還是小孔隙的鋁罐會比較好，此現象在四排鋁罐中也重新得到驗證。

 

數據分析與結論

孔隙愈大的鋁罐雖然比較早出現糖漿，但是如果是要出現白色的棉花糖絮的話小孔隙的鋁罐效果會比大孔隙鋁罐效果還要好。如果要使棉花糖產生的效果達到最好，就要先利用大火將鋁罐先快速加熱讓糖粒先融化，當一產生四周一產生糖漿顆粒時，緩慢將馬達加速（最好能採用高轉速高扭力的馬達，並且馬達加壓至4~5V），如此棉花糖變會快速的在四周產生，不論是顏色與產量或是產生時間都可以達到最佳的狀態。

 

以下是評審給的評語

   

 

【X博士評語】

棉花糖的製作原理是將糖加熱融化掉後，再利用機械旋轉離心力的關係將糖絲甩出，當甩出的糖受到外面空氣的冷卻後，就會再次凝固而形成棉化狀的糖絲。所以每次接近棉花糖機器時總會感覺到熱熱的，但究竟要多熱、轉多快才能作出好吃的棉花糖呢?此份科展作品用自己精心研發的馬達鋁罐，可以控制轉速和溫度，調配出最佳的方法，不仿也可以試試看。