牛奶鍋為何較其他湯底先沸騰 團隊摘科學探究競賽冠軍

「2025年科學探究競賽－這樣教我就懂」總決賽今登場，今年大專社會組冠軍題目為「火鍋中的科學探秘：牛奶鍋為何總是率先沸騰？」，從溶質、比熱、熱對流等角度分析牛奶鍋的物理現象，解析牛奶鍋相較其他湯底更快沸騰的原理，並建議享用牛奶鍋時應「低溫慢煮」搭配「適時攪拌」，可防止溢鍋。

教育部指導台師大、國家實驗研究院、科教館等單位共同主辦「2025科學探究競賽－這樣教我就懂」邁入第12屆，今年分為國小、國中、普高、技高、教師與大專社會組，共來自國內外1280隊伍報名，1074隊完成繳件，繳件率84%，已連續5年報名隊伍數破千件。

今年大專社會組冠軍探討牛奶鍋沸騰物理原理。研究團隊指出，牛奶鍋之所以滾得更快，是受溶質、比熱、對流模式等多重因素使然。牛奶中包含脂肪、乳糖及蛋白質等溶質，雖然需要更高的溫度才能完全沸騰，使牛奶沸點略高於水，但牛奶的比熱卻比水低，代表在相同加熱條件下，牛奶只要較少的能量就可升溫，因此更容易達到沸騰。

研究也指出，水受熱後會產生對流，將熱均勻傳遞，但牛奶中的脂肪和蛋白質則會影響對流，使得熱量無法快速擴散，反而集中在局部。此外，牛奶加熱至70°C時會形成奶皮，奶皮減少熱量散失，進而又使局部溫度更快升高，導致牛奶鍋會較快出現氣泡、沸騰的翻滾現象。

對此，團隊建議，了解原理可更有效掌握烹飪技巧，建議牛奶鍋需低溫慢煮、適時攪拌，即可避免溢鍋。若希望湯底更濃稠，可以選擇乳脂含量較高的乳製品，如全脂牛奶或鮮奶油，以減少對流影響。

今年各組冠軍亦包括國小組「酸溜溜的挑戰：pH探秘！光合作用助水草還原酸水」、國中組「槌之有道～一場從減震設計到手腕保護的探究」、普高組「Bubbleology：The Starch Effect」、技高組「探討TDS與咖啡粉細度對咖啡風味的影響研究」以及教師組「時驗室」。

科教館館長劉火欽表示，每年參賽者均可透過淺顯易懂的敘事或實作操作，展現對科學概念的理解，更將其實際應用於生活上，近年來，參賽作品更趨創新且富有趣味。本屆榮獲科教館獎的作品為「唉呦喂啊 ! 泡水書急救站 - 泡水書本處理方法之探究」，題材新穎、切合現代生活的實際需求。也鼓勵青年進一步深化研究，探索更多科學的可能。