3D有趣實驗：牛奶膠水

3D有趣實驗：牛奶膠水
國立臺北教育大學自然科學教育系 教學碩士班蔡孟錡

前言

牛奶在和酸性溶液混合後會導致蛋白質變性，使得牛奶中的酪蛋白從牛奶中析出，過濾後再利用鹼性溶液使白色棉絮狀物體溶解，使酪蛋白回到原本的狀態，再靠著酪蛋白之間的靜電吸引力達到黏著物體的功效，本實驗即利用此原理利用生活中常見的白醋與小蘇打粉使得牛奶可以成為具有黏性的膠水。

實驗影片

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藥品與器材

1. 燒杯五個。
2. 玻棒兩隻。
3. 藥勺一隻。
4. 湯匙一隻。
5. 過濾網一支。(可使用大塊紗布代替)
6. 廣用試紙數張。
7. 白醋10毫升。(濃度10%以下)
8. 脫脂牛奶40毫升。
9. 食品級小蘇打粉。

實驗步驟

1. 將10毫升的白醋倒入40毫升的脫脂牛奶中並均勻攪拌混合。
   
2. 攪拌到牛奶中不在出現白色棉絮狀的物體。
   
3. 利用過濾網或是紗布將牛奶中的白色棉絮狀物體與乳清液體分離。
   
4. 將過濾網或紗布上的白色凝乳狀物體取下至另一個燒杯中。
   
5. 在白色凝乳狀物體中加入小蘇打粉，若有廣用試紙則加入小蘇打粉直到呈現中性，如果沒有廣用試紙則加入與白色凝乳狀物體分量相當的小蘇打粉。
   
6. 將小蘇打粉與白色凝乳狀物體充分攪拌混合。
   
7. 混合後的成品即為牛奶膠水。
   

原理和概念

牛奶主要是由水、脂肪、蛋白質與乳糖所組成，其中蛋白質的部分主要是由乳清蛋白與酪蛋白所組成，其中酪蛋白所佔的比例有80%，而酪蛋白本身是一種大分子蛋白質，主要由脯氨酸所組成。

而在本實驗中我們利用白醋倒入牛奶中，使得牛奶成為酸性的溶液，導致本來在牛奶中的酪蛋白變性並析出，呈現出白色棉絮狀的狀態並漂浮在牛奶中，在過濾取出酪蛋白以後，再加入小蘇打粉，使得白色凝乳狀的酪蛋白可以重新溶解在鹼性溶液中，並且使酸鹼度成為中性，使酪蛋白回復到原來的狀態，即完成了本次的實驗。

而成品可以黏著物品的原因是酪蛋白屬於大分子物質，當酪蛋白間的水分蒸發後，酪蛋白就可以靠著彼此的作用力吸引拉扯，達到黏著物品的功效。

教學提示

1. 在進行本實驗時使用脫脂牛奶的效果比全脂牛奶好。
2. 過濾時可以盡量把白色凝乳狀的酪蛋白水分擠掉，黏著的速度會比較快。
3. 分離後的酪蛋白可直接加入小蘇打粉，減少水分含量，避免水分蒸發的時間過長。
4. 使用牛奶膠水黏著物體後須陰乾6~24小時才會完全黏合。
5. 牛奶膠水不適合黏著太薄、會吸水的物質，例如紙張就不適合使用牛奶膠水黏，牛奶膠水比較適合黏著木材或玻璃。

安全

本實驗不需加熱，無使用危險物品，只要注意不要誤食牛奶膠水即可。

廢棄物處理

實驗後的牛奶、白醋、碳酸氫鈉與多餘的牛奶膠水成品皆可用水稀釋後沖掉即可。

參考資料

• 中華民國第52屆國小化學科科展
• 百黏好合—動物性與植物性蛋白質製成蛋白膠水的探討
• 果殼網—牛奶牌強力膠 http://www.guokr.com/blog/441189/
• 酪蛋白. (2014, July 19). Retrieved from 維基百科, 自由的百科全書
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