巧用启普发生器制作果酒和果醋
2016-05-30吴巍
吴巍
摘 要：启普发生器是制作氢气常用的实验装置，对闲置的启普发生器加以改造，同时辅以软木塞、橡皮塞、改造后的玻璃管、乳胶管、铁夹等材料，将启普发生器改造成制作果酒、果醋的发酵装置，进一步提高了制作果酒、果醋实验的可操作性，也同时完成了果酒发酵过程中产生的气体成分和酒精鉴定、发酵液中酵母菌种群数量变化的实验探究。
关键词：启普发生器；制作；果酒；果醋
启普发生器是中学化学教学中常用于制作氢气的实验仪器，随着时代的发展，制作氢气的实验装置已被其他装置所替代，很多中学至今仍然存有启普发生器，由于长时间不用，大量的启普发生器被束之高阁，造成资源的浪费。为了更好地发挥启普发生器在教学中的作用，我们对其进行了适当的改造，将其用来完成果酒和果醋的制作实验、探究果酒发酵过程中酵母菌种群数量变化的实验，取得了良好的教学效果，现将其的改造和使用方法介绍给大家。
1 启普发生器的改造
（1）选取适当的橡皮塞，打孔备用，切取一段玻璃管，在酒精喷灯上加热、弯曲成一定的角度，插入橡皮塞的孔中，玻璃管的另一端套上一截乳胶管，乳胶管另一端套上一个去掉胶头的滴管，乳胶管中间夹上铁夹，制成导气管。（启普发生器原有的导气装置的材质是磨砂玻璃，涂上凡士林以防漏气，但该装置的缺陷是，一旦启普发生器内的果汁在发酵过程中产生气体，使装置内的压力增加，就会将其冲脱出来）
（2）收集喝葡萄酒后遗留下的酒瓶软木塞（开瓶时尽量不要损坏），用打孔器打孔，插入一截玻璃管，另一端套上一截乳胶管，用铁夹夹住，制成出料口装置。
（3）将启普发生器的漏斗取出不用，另取合适的橡皮塞，把启普发生器的上端瓶口塞住，启普发生器即改装成制备果酒、果醋的装置（见上图）。
2 使用
2.1 果酒的制作
（1）取新鲜的葡萄（或苹果等水果），或根据各地的实际情况，用当地所产的特有水果，将其冲洗干净，去其果枝，稍晾干。
（2）将榨汁机、启普发生器及其附属装置清洗干净，晾干，并用70%的酒精进行消毒。
（3）将葡萄榨汁后，为了增加制作果酒的口感，可按比例适当添加一些蔗糖，待蔗糖溶解后，将果汁装入启普发生器中。需要注意的是，果汁的液面必须低于排气口（如果用苹果或其他水果等果汁制作果酒，还应加入少许干酵母），启普发生器上端用橡皮塞好，构建好一个密闭的发酵环境，对果汁进行酒精发酵。
（4）在果酒发酵过程中，需严格控制温度在18℃～25℃之间，从第二天起，就可看到发酵液中有气泡产生，因此，每隔12小时将排气口的铁夹打开进行排气（打开铁夹时，滴管口朝下），然后再夹好铁夹。在此过程中，还可进行发酵过程中所排气体的成分鉴定，具体的操作方法是：将滴管口插入装有澄清石灰水的试管中，打开铁夹，让排出的气体与其反应，可见澄清的石灰水变得浑浊，可证明在果酒发酵过程中产生的气体为二氧化碳；或者将所排气体通入装有溴麝香草酚蓝溶液的试管中，可看到试管溶液的颜色由蓝变绿再变黄，也能证明产生的气体为二氧化碳。
（5）两个星期后，将出料口的铁夹打开，用试管取2毫升的发酵液，然后滴加0.5ml溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，可见试管中溶液的颜色由橙色变成灰绿色，可证明发酵液中有酒精产生。（可在发酵前先做此实验，作为该反应的实验对照）
（6）如果只需制作果酒，此时可取上清液装入事先准备好的干净棕色玻璃瓶内，闭光保存，果酒制作完成。
2.2 探究果酒制作过程中酵母菌种群数量变化
在果酒的发酵过程中，还可进行另一项生物实验，即探究果酒发酵过程中酵母菌种群的数量变化，具体操作是：每天定时从果酒发酵液中定量取样，用血球计数板对果酒中的酵母菌数量进行计数，连续进行一个星期的计数操作，统计好每天酵母菌的数量，根据所统计的结果，构建果酒发酵过程中酵母菌种群数量的数学模型，并分析、讨论影响酵母菌种群数量变化的因素，完成实验探究。
2.3 果醋的制作
当果酒制作完成后，若需继续制作果醋，可在发酵液中接种醋酸杆菌，同时将启普发生器上端的橡皮塞去掉，盖上两层纱布，用橡皮筋将纱布固定，并将发酵温度升高至30℃～35℃，继续发酵7～10天，可通过观察菌膜的形成、嗅觉及初步品尝或镜检菌种、pH的检验等手段，以判断果醋是否制作完成。
将制作氢气的实验装置启普發生器适当地进行改造后，用于制作果酒、果醋，既解决了启普发生器的闲置问题，也使果酒、果醋制作实验的直观性和可操作性有了进一步的提升；同时还能将多个生物实验在果酒、果醋的制作实验中一并操作完成，既证明了果汁在发酵过程中产生了酒精和二氧化碳，也初步完成了探究果汁发酵液中酵母菌的种群数量变化；将化学仪器用于生物实验，也使得不同学科知识产生了相互影响和渗透。
参考文献
[1]王秀丽.果酒和果醋的制作案例[J].中学生物教学，2015（7X）：59-60.
[2]郭永章.浅谈生活中果酒和果醋的制作[J].试题与研究：新课程论坛，2014（12）：61.
