核心概念
化学
材料
纤维
淀粉
食品科学
简介
你是否在你的盘子里遇到过“纸”——也许是以薄纸的形式用于春卷、寿司或蛋糕装饰?它是否让你好奇这种纸与你用来书写的纸有什么关系?你将在这个活动中找到答案!此外,你还可以找到制作你最喜欢的食用纸的配方。
背景
纸是由植物纤维压制成薄而柔韧但坚固的薄片制成的。这些纤维来自一种叫做纤维素的物质,它为植物提供结构支撑。纤维素是谷物、蔬菜和其他蔬菜或水果中的线状成分。它也存在于其他植物中。木材也含有大量的纤维素;事实上,木材中大约 50% 的物质是纤维素。相比之下,糙米粉含有约 2% 的纤维素。
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纤维素具有许多使其成为制作纸张的优良材料的特性。如果它被浸泡然后干燥,它就会变成一种柔韧而坚固的材料。评估一张没有皱褶的纸——它本质上是纤维素的薄片。它有多光滑?可以拉伸吗?为了测试其柔韧性,尝试将其卷成管状。为了评估其强度,尝试轻轻撕开一个角。观察纸张提供的阻力大小。
为了使商业用纸坚固,制造商还会添加淀粉。淀粉是植物中发现的糖类。当用液体加热时,淀粉会吸收液体、膨胀并形成淀粉颗粒网络。这使得淀粉成为纸张的方便的胶合剂和硬化剂。
纤维素和淀粉都是可食用的,因此自制纸张也可以食用。(当然,你不会想吃笔记本或其他商店购买的纸,因为它是由其他化学物质制成的。)是否有可能制作出既能像纸一样工作又美味的纸?尝试该活动找出答案!
材料
糙米粉
马铃薯淀粉
水
小碗
汤匙
勺子
微波炉用盘
三个盘子
三个便签
保鲜膜
微波炉
一张纸
铅笔或钢笔
盐(可选)
成人帮手(可选)
用于存放食用纸的拉链袋(可选)
食用色素笔(可选)
玉米淀粉(可选)
小麦粉(可选)
准备工作
在三个便签中的一个上写下“配方 1”,并将其贴在盘子上。对“配方 2”和“配方 3”重复此操作。
将你的纸张分成四列。第一列留空,在第二列的顶部写上“配方 1”,在下一列写上“配方 2”,在最后一列写上“配方 3”。
将保鲜膜紧紧地覆盖在微波炉用盘上,使其不接触盘子的底部。
向小碗中加入 2 汤匙米粉和约 1.5 汤匙水,以及可选的少许盐——这将是配方 1。混合配料,直到你得到光滑的糊状物。糊状物应具有白色学校胶水的稠度。如果糊状物太硬,则添加少量额外的水。
将糊状物倒在保鲜膜上。用勺子和/或倾斜盘子帮助糊状物均匀地铺开。
将盘子放入微波炉中,并用高火加热糊状物约 45 秒以干燥糊状物。(请注意,确切的持续时间取决于您的微波炉。)当纸张完成时,它看起来会是干燥的。
让纸张冷却。边缘在冷却时可能会稍微卷曲。
从保鲜膜上取下纸张。这可能有点棘手,所以请慢慢来!(先从盘子上取下保鲜膜可能会有帮助。将盘子与保鲜膜和纸一起翻过来是另一种策略。)你也可以请成年人帮忙完成此步骤。
将你完成的纸张放在带有正确配方编号的盘子上。
现在是时候制作配方 2 了。按照相同的步骤,但这次混合:1 汤匙米粉、1 汤匙马铃薯淀粉和约 1.5 汤匙水,以及如果你在第一个配方中使用了可选的少许盐。
最后,使用相同的步骤制作配方 3,但这次混合:不含米粉,2 汤匙马铃薯淀粉和约 1.5 汤匙水(以及如果你之前使用过则添加少许盐)。
如果你的任何纸张没有做好,请再次尝试该配方。请注意,某些配方比其他配方更难制作纸张,但即使是一小块纸张也可以用于此活动。
为每个配方再重复一次造纸过程,这样如果一切顺利,每个配方你都有两张纸。这次的目标是制作尽可能薄的纸张。在此过程中有些纸张破裂也是可以的。一小块用于测试就足以用于此活动,并且你会在实践中变得更好。(如果你需要休息一下,请将纸张存放在拉链袋中,以免它们变干。)
在你的表格中创建至少八行。在表格的第一列中,将第一列标记为“易于制作”,第二列标记为“外观”,第三列标记为“光滑度”,第四列标记为“柔韧性”,第五列标记为“强度”,第六列标记为“拉伸性”,第七列标记为“味道”,第八列标记为“总计”。
步骤
现在是时候测试食用纸了!当你观察到差异时,请尝试解释为什么会出现这种差异。请记住,配方 1 仅含有米粉,米粉中含有纤维素纤维,即你在植物材料中发现的线状部分。配方 2 含有一些米粉,配方 3 不含米粉。马铃薯淀粉不含纤维,但确实含有淀粉,淀粉可以起到提供强度和弹性的作用。
评估制作每张纸的难易程度。一种配方是否比其他配方更容易制作纸?你认为为什么会这样?在与最容易制作的配方对应的框中标记“X”(或者,如果平局,则在所有获胜者的列中写入“X”)。
观察纸张的外观。一种配方制成的纸张是否比另一种配方制成的纸张更具吸引力?如果是这样,你认为为什么会发生这种情况?在相应的框中放置“X”。
比较纸张表面的光滑度。是否有相当大的差异?如果是这样,为什么会发生这种情况?在相应的框中放置“X”。
弯曲你的纸张,就像你要卷起它们一样。哪个配方产生的纸张最具柔韧性?在相应的框中放置“X”。
尝试在纸张上制造一个小裂口。有些纸张是否比其他纸张更容易撕裂?在最强纸张的框中放置“X”。你认为为什么会这样?
尝试拉伸纸张。有些纸张是否比其他纸张更硬?你希望你的纸张具有弹性还是坚硬?在相应框中放置“X”,表示对你来说具有最佳硬度的纸张。
尝尝味道。一种配方的纸张是否比其他配方的纸张味道更好?哪一种制作的纸张在你的口中感觉最舒适?在相应的框中放置“X”。
统计每个配方的 X,并将总数写入第八行。一种配方是否在大多数标准中明显胜出?
额外:你是否想测试其他标准?如果是这样,请在你的表格中写出它们,并进行测试。结果是否改变了整体获胜者?
额外:你能否创造出比你使用配方 1、2 或 3 获得的最佳结果更好的你自己的配方?
额外:想想纸张的不同用途——从书写到折纸再到食品用途。对于每种用途,哪些特性最重要?你能否创造出一种最适合特定用途的配方?
额外:使用食用色素笔在纸张上书写或用食用色素为纸张着色。“墨水”会渗色吗?哪种配方最适合书写或制作有色食用纸?
额外:将配料切换为其他具有相似纤维含量的配料。例如,将马铃薯淀粉换成玉米淀粉或木薯淀粉和/或将米粉换成小麦粉。一种成分的变化如何改变纸张的特性?你能解释为什么会发生这种情况吗?
观察结果
配方 2 是否是整体获胜者?米粉含有称为纤维素的不溶性纤维。这些纤维使由纯米粉制成的纸张具有柔韧性、无拉伸性和强度,这些特性与我们所说的纸张相关。它还会导致表面更粗糙,口中感觉更粗糙。
马铃薯淀粉不含纤维。由纯淀粉制成的纸张具有柔韧性且光滑,但具有拉伸性。用这种糊状物制作薄片也很困难。这些纸张没有表现出我们所说的纸张的特性,因为它们不含不溶性纤维。
米饭中的不溶性纤维和马铃薯淀粉中的淀粉的组合可以产生所需的结果:在坚固、柔韧、无拉伸的纸张上形成光滑的表面。减少的纤维量也提供了更光滑的口中感觉。
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