“果酒和果醋的制作”實驗的改進

孫志燕

[摘 要]通過操作探索，從實驗材料、發(fā)酵裝置、實驗流程和實驗條件四個方面對“果酒和果醋的制作”實驗進行改進，很好地培養(yǎng)了學生的能力和素養(yǎng)。

[關鍵詞]果酒和果醋的制作;實驗;改進

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）17-0093-02

“果酒和果醋的制作”是人教版生物選修1《生物技術實踐》專題一“傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用”中的重要實驗之一。該實驗的教學既可以使學生感受傳統(tǒng)文化的魅力，又能讓學生學習制作果酒和果醋的原理及掌握實驗裝置設計方案，同時還可以讓學生的人文素養(yǎng)和科學思維得到很好的培養(yǎng)。

鑒于此實驗的重要性，筆者進行了相關實驗操作，但實驗的成功率并不高，沒有達到理想的實驗效果，究其原因是由于實驗材料、發(fā)酵裝置和實驗條件等因素的制約，因此，筆者對本實驗進行改進。

一、實驗材料的改進

現(xiàn)行各版本教材中，此實驗的材料大多選用葡萄?；凇敖洕鷮嵒荨焙汀耙虻刂埔恕钡脑瓌t，可選擇一些價廉質高的水果進行實驗，例如北方典型的水果蘋果梨，它含糖量高、個大、肉厚，較葡萄有一定的優(yōu)勢。從檢測指標來看，葡萄皮中的色素會影響實驗的顯色結果，而蘋果梨卻恰好避免了此缺陷。實驗表明，從第三天開始，果汁中有氣泡（CO2）產生，1周后略有酒味，10天后有明顯酒味。

二、發(fā)酵裝置的改進

果酒發(fā)酵過程會產生CO2，若不能及時將CO2排出，會造成發(fā)酵液外溢的情況，教材的處理方法是每隔一定時間將發(fā)酵裝置的瓶蓋擰松，此后再將瓶蓋擰緊。但是這樣做并不便于操作，也不科學，因為擰松瓶蓋排氣時，外界空氣易進入瓶內，造成酵母菌無氧發(fā)酵失敗，同時也會使雜菌進入發(fā)酵瓶中，影響實驗成功。因此，筆者對發(fā)酵裝置進行如下改進（如圖1）。

裝置1的優(yōu)點：上端鵝頸瓶里裝入一定量的水，不僅可阻止外界空氣進入，還便于果酒發(fā)酵中產生的氣體排出。同時可向水中加入石蕊試劑，用以檢驗發(fā)酵產生CO2的速率。

裝置2的優(yōu)點：試管中的X溶液可以是水和石蕊試劑，也可以是澄清石灰水溶液，同時還可以加入NaHCO3溶液，有助于維持瓶中氣壓相對穩(wěn)定。

以上裝置都不需要開蓋放氣，避免了因開蓋引起的雜菌污染，同時還可以監(jiān)測發(fā)酵產生CO2的速率，便于學生直觀觀察和體驗。

三、實驗流程的改進

考慮到發(fā)酵用的材料是蘋果梨，個體較大，所以先進行清洗后再進行果肉破碎。由于蘋果梨的糖分都在細胞內，若通過一定濃度的果膠酶處理，可以充分釋放梨汁和糖分，使后續(xù)發(fā)酵更容易;其次考慮到酵母菌呼吸所需底物是葡萄糖，為了保證果酒品質，可以適量加入白砂糖或蜂蜜和果酒酵母進行調配，調節(jié)果汁的糖度至發(fā)酵所需的糖度，進行果酒發(fā)酵。果酒發(fā)酵結束后改變條件進行果醋發(fā)酵，只需將圖1裝置去除瓶塞，用透氣紗布封口發(fā)酵容器即可。據此實驗流程可改進為：

四、實驗條件的改進

1. 酵母菌菌種

成熟的果實表皮上含有一定數(shù)量的酵母菌，放久的葡萄散發(fā)出酒味就是這個道理。實際上在果皮表面上的酵母菌與釀酒酵母差異較大，而且“數(shù)量稀少”，這也是發(fā)酵不理想的主要原因之一。方便起見，可以用干酵母粉來代替，以保證實驗的順利開展。因此，在實驗前筆者讓每個小組準備一小袋酵母，并用溫水活化備用。通過將處理后的蘋果梨汁裝瓶，在上面均勻地撒上活化的酵母液，便可讓酵母菌迅速繁殖。實驗結果表明，此舉非常有助于實驗的成功。

2. 醋酸菌菌種

為了縮短時間，可以進行人工接種醋酸菌，具體的方法是，打開一瓶食醋或果醋，將其暴露在空氣中，一段時間后，醋的表面就會形成一層薄膜（主要是醋酸菌） ，可以用這層薄膜進行接種，這樣可以明顯縮短制作果醋的時間。

3. 發(fā)酵溫度

溫度通過影響酶的活性直接影響酵母菌的發(fā)酵效果。通過實驗探究及查閱相關文獻發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵溫度與酒精度的關系如圖2所示。

因此，合適的發(fā)酵溫度對果酒、果醋的制作影響很大，本實驗擬選用的發(fā)酵溫度為24 ℃。

4.發(fā)酵pH

酸度（pH）不僅會影響各種微生物的生長繁殖，還會影響酶活力。通過實驗探究及查閱相關文獻發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵pH與酒精度的關系如圖3所示。

因此，合適的發(fā)酵pH對果酒、果醋的制作也存在影響，本實驗擬選用pH=4作為發(fā)酵條件。

五、其他需要注意的事項

1. 防止雜菌污染

選取材料時，宜挑選沒有腐爛變質的蘋果梨進行實驗，發(fā)酵裝置應用開水消毒，操作者的雙手應用洗潔精洗凈。

2.酒精含量不宜過高

果醋發(fā)酵的原料是酒精，但酒精含量過高會抑制醋酸菌發(fā)酵。因此，實驗中可對已制備的果酒進行適度稀釋，再接入醋酸菌。

3.做好發(fā)酵后續(xù)處理

為防止蘋果梨醋的品質后續(xù)發(fā)生變化，可將制得的蘋果梨醋熱處理一段時間，再經過澄清、過濾，從而減少雜質，使醋液色澤紅艷，澄清透亮。

對于學校開展的實驗，不僅要簡單易操作，還要能實現(xiàn)預期的效果，因此對教材中的實驗進行必要的改進，不僅符合本校實際，還能讓學生在操作中思考，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的素養(yǎng)和能力。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 陳昆，韋迪興.對“果酒和果醋的制作”實驗的改進[J].生物學通報，2009（5）：51-52.

[2]? 溫穎飛.“果酒和果醋的制作”實驗改進[J].中學生物教學，2017（13）：36.

[3]? 吳成軍.“生物技術實踐”教學研討（5）：“果酒、果醋的制作及制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量”的教學組織[J].生物學通報，2009（2） ： 23-26 .

[4]? 徐海勇.果酒、果醋發(fā)酵裝置的改進設計[J].實驗教學與儀器，2010（2）：30.

（責任編輯 黃春香）