巧用啟普發(fā)生器制作果酒和果醋

吳巍

摘 要：啟普發(fā)生器是制作氫氣常用的實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)閑置的啟普發(fā)生器加以改造，同時(shí)輔以軟木塞、橡皮塞、改造后的玻璃管、乳膠管、鐵夾等材料，將啟普發(fā)生器改造成制作果酒、果醋的發(fā)酵裝置，進(jìn)一步提高了制作果酒、果醋實(shí)驗(yàn)的可操作性，也同時(shí)完成了果酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體成分和酒精鑒定、發(fā)酵液中酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)探究。

關(guān)鍵詞：啟普發(fā)生器；制作；果酒；果醋

啟普發(fā)生器是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中常用于制作氫氣的實(shí)驗(yàn)儀器，隨著時(shí)代的發(fā)展，制作氫氣的實(shí)驗(yàn)裝置已被其他裝置所替代，很多中學(xué)至今仍然存有啟普發(fā)生器，由于長時(shí)間不用，大量的啟普發(fā)生器被束之高閣，造成資源的浪費(fèi)。為了更好地發(fā)揮啟普發(fā)生器在教學(xué)中的作用，我們對(duì)其進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑?，將其用來完成果酒和果醋的制作?shí)驗(yàn)、探究果酒發(fā)酵過程中酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)，取得了良好的教學(xué)效果，現(xiàn)將其的改造和使用方法介紹給大家。

1 啟普發(fā)生器的改造

（1）選取適當(dāng)?shù)南鹌と蚩讉溆?，切取一段玻璃管，在酒精噴燈上加熱、彎曲成一定的角度，插入橡皮塞的孔中，玻璃管的另一端套上一截乳膠管，乳膠管另一端套上一個(gè)去掉膠頭的滴管，乳膠管中間夾上鐵夾，制成導(dǎo)氣管。（啟普發(fā)生器原有的導(dǎo)氣裝置的材質(zhì)是磨砂玻璃，涂上凡士林以防漏氣，但該裝置的缺陷是，一旦啟普發(fā)生器內(nèi)的果汁在發(fā)酵過程中產(chǎn)生氣體，使裝置內(nèi)的壓力增加，就會(huì)將其沖脫出來）

（2）收集喝葡萄酒后遺留下的酒瓶軟木塞（開瓶時(shí)盡量不要損壞），用打孔器打孔，插入一截玻璃管，另一端套上一截乳膠管，用鐵夾夾住，制成出料口裝置。

（3）將啟普發(fā)生器的漏斗取出不用，另取合適的橡皮塞，把啟普發(fā)生器的上端瓶口塞住，啟普發(fā)生器即改裝成制備果酒、果醋的裝置（見上圖）。

2 使用

2.1 果酒的制作

（1）取新鮮的葡萄（或蘋果等水果），或根據(jù)各地的實(shí)際情況，用當(dāng)?shù)厮a(chǎn)的特有水果，將其沖洗干凈，去其果枝，稍晾干。

（2）將榨汁機(jī)、啟普發(fā)生器及其附屬裝置清洗干凈，晾干，并用70%的酒精進(jìn)行消毒。

（3）將葡萄榨汁后，為了增加制作果酒的口感，可按比例適當(dāng)添加一些蔗糖，待蔗糖溶解后，將果汁裝入啟普發(fā)生器中。需要注意的是，果汁的液面必須低于排氣口（如果用蘋果或其他水果等果汁制作果酒，還應(yīng)加入少許干酵母），啟普發(fā)生器上端用橡皮塞好，構(gòu)建好一個(gè)密閉的發(fā)酵環(huán)境，對(duì)果汁進(jìn)行酒精發(fā)酵。

（4）在果酒發(fā)酵過程中，需嚴(yán)格控制溫度在18℃～25℃之間，從第二天起，就可看到發(fā)酵液中有氣泡產(chǎn)生，因此，每隔12小時(shí)將排氣口的鐵夾打開進(jìn)行排氣（打開鐵夾時(shí)，滴管口朝下），然后再夾好鐵夾。在此過程中，還可進(jìn)行發(fā)酵過程中所排氣體的成分鑒定，具體的操作方法是：將滴管口插入裝有澄清石灰水的試管中，打開鐵夾，讓排出的氣體與其反應(yīng)，可見澄清的石灰水變得渾濁，可證明在果酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體為二氧化碳；或者將所排氣體通入裝有溴麝香草酚藍(lán)溶液的試管中，可看到試管溶液的顏色由藍(lán)變綠再變黃，也能證明產(chǎn)生的氣體為二氧化碳。

（5）兩個(gè)星期后，將出料口的鐵夾打開，用試管取2毫升的發(fā)酵液，然后滴加0.5ml溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，并輕輕振蕩，可見試管中溶液的顏色由橙色變成灰綠色，可證明發(fā)酵液中有酒精產(chǎn)生。（可在發(fā)酵前先做此實(shí)驗(yàn)，作為該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)照）

（6）如果只需制作果酒，此時(shí)可取上清液裝入事先準(zhǔn)備好的干凈棕色玻璃瓶內(nèi)，閉光保存，果酒制作完成。

2.2 探究果酒制作過程中酵母菌種群數(shù)量變化

在果酒的發(fā)酵過程中，還可進(jìn)行另一項(xiàng)生物實(shí)驗(yàn)，即探究果酒發(fā)酵過程中酵母菌種群的數(shù)量變化，具體操作是：每天定時(shí)從果酒發(fā)酵液中定量取樣，用血球計(jì)數(shù)板對(duì)果酒中的酵母菌數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，連續(xù)進(jìn)行一個(gè)星期的計(jì)數(shù)操作，統(tǒng)計(jì)好每天酵母菌的數(shù)量，根據(jù)所統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，構(gòu)建果酒發(fā)酵過程中酵母菌種群數(shù)量的數(shù)學(xué)模型，并分析、討論影響酵母菌種群數(shù)量變化的因素，完成實(shí)驗(yàn)探究。

2.3 果醋的制作

當(dāng)果酒制作完成后，若需繼續(xù)制作果醋，可在發(fā)酵液中接種醋酸桿菌，同時(shí)將啟普發(fā)生器上端的橡皮塞去掉，蓋上兩層紗布，用橡皮筋將紗布固定，并將發(fā)酵溫度升高至30℃～35℃，繼續(xù)發(fā)酵7～10天，可通過觀察菌膜的形成、嗅覺及初步品嘗或鏡檢菌種、pH的檢驗(yàn)等手段，以判斷果醋是否制作完成。

將制作氫氣的實(shí)驗(yàn)裝置啟普發(fā)生器適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行改造后，用于制作果酒、果醋，既解決了啟普發(fā)生器的閑置問題，也使果酒、果醋制作實(shí)驗(yàn)的直觀性和可操作性有了進(jìn)一步的提升；同時(shí)還能將多個(gè)生物實(shí)驗(yàn)在果酒、果醋的制作實(shí)驗(yàn)中一并操作完成，既證明了果汁在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了酒精和二氧化碳，也初步完成了探究果汁發(fā)酵液中酵母菌的種群數(shù)量變化；將化學(xué)儀器用于生物實(shí)驗(yàn)，也使得不同學(xué)科知識(shí)產(chǎn)生了相互影響和滲透。

參考文獻(xiàn)

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