“果酒和果醋的制作”实验的改进

2021-07-11孙志燕

中学教学参考·理科版 2021年6期

孙志燕

[摘要]通过操作探索，从实验材料、发酵装置、实验流程和实验条件四个方面对“果酒和果醋的制作”实验进行改进，很好地培养了学生的能力和素养。

[关键词]果酒和果醋的制作;实验;改进

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2021）17-0093-02

“果酒和果醋的制作”是人教版生物选修1《生物技术实践》专题一“传统发酵技术的应用”中的重要实验之一。该实验的教学既可以使学生感受传统文化的魅力，又能让学生学习制作果酒和果醋的原理及掌握实验装置设计方案，同时还可以让学生的人文素养和科学思维得到很好的培养。

鉴于此实验的重要性，笔者进行了相关实验操作，但实验的成功率并不高，没有达到理想的实验效果，究其原因是由于实验材料、发酵装置和实验条件等因素的制约，因此，笔者对本实验进行改进。

一、实验材料的改进

现行各版本教材中，此实验的材料大多选用葡萄。基于“经济实惠”和“因地制宜”的原则，可选择一些价廉质高的水果进行实验，例如北方典型的水果苹果梨，它含糖量高、个大、肉厚，较葡萄有一定的优势。从检测指标来看，葡萄皮中的色素会影响实验的显色结果，而苹果梨却恰好避免了此缺陷。实验表明，从第三天开始，果汁中有气泡（CO2）产生，1周后略有酒味，10天后有明显酒味。

二、发酵装置的改进

果酒发酵过程会产生CO2，若不能及时将CO2排出，会造成发酵液外溢的情况，教材的处理方法是每隔一定时间将发酵装置的瓶盖拧松，此后再将瓶盖拧紧。但是这样做并不便于操作，也不科学，因为拧松瓶盖排气时，外界空气易进入瓶内，造成酵母菌无氧发酵失败，同时也会使杂菌进入发酵瓶中，影响实验成功。因此，笔者对发酵装置进行如下改进（如图1）。

装置1的优点：上端鹅颈瓶里装入一定量的水，不仅可阻止外界空气进入，还便于果酒发酵中产生的气体排出。同时可向水中加入石蕊试剂，用以检验发酵产生CO2的速率。

装置2的优点：试管中的X溶液可以是水和石蕊试剂，也可以是澄清石灰水溶液，同时还可以加入NaHCO3溶液，有助于维持瓶中气压相对稳定。

以上装置都不需要开盖放气，避免了因开盖引起的杂菌污染，同时还可以监测发酵产生CO2的速率，便于学生直观观察和体验。

三、实验流程的改进

考虑到发酵用的材料是苹果梨，个体较大，所以先进行清洗后再进行果肉破碎。由于苹果梨的糖分都在细胞内，若通过一定浓度的果胶酶处理，可以充分释放梨汁和糖分，使后续发酵更容易;其次考虑到酵母菌呼吸所需底物是葡萄糖，为了保证果酒品质，可以适量加入白砂糖或蜂蜜和果酒酵母进行调配，调节果汁的糖度至发酵所需的糖度，进行果酒发酵。果酒发酵结束后改变条件进行果醋发酵，只需将图1装置去除瓶塞，用透气纱布封口发酵容器即可。据此实验流程可改进为：

四、实验条件的改进

1. 酵母菌菌种

成熟的果实表皮上含有一定数量的酵母菌，放久的葡萄散发出酒味就是这个道理。实际上在果皮表面上的酵母菌与酿酒酵母差异较大，而且“数量稀少”，这也是发酵不理想的主要原因之一。方便起见，可以用干酵母粉来代替，以保证实验的顺利开展。因此，在实验前笔者让每个小组准备一小袋酵母，并用温水活化备用。通过将处理后的苹果梨汁装瓶，在上面均匀地撒上活化的酵母液，便可让酵母菌迅速繁殖。实验结果表明，此举非常有助于实验的成功。

2. 醋酸菌菌种

为了缩短时间，可以进行人工接种醋酸菌，具体的方法是，打开一瓶食醋或果醋，将其暴露在空气中，一段时间后，醋的表面就会形成一层薄膜（主要是醋酸菌），可以用这层薄膜进行接种，这样可以明显缩短制作果醋的时间。

3. 发酵温度

温度通过影响酶的活性直接影响酵母菌的发酵效果。通过实验探究及查阅相关文献发现，发酵温度与酒精度的关系如图2所示。

因此，合适的发酵温度对果酒、果醋的制作影響很大，本实验拟选用的发酵温度为24 ℃。

4.发酵pH

酸度（pH）不仅会影响各种微生物的生长繁殖，还会影响酶活力。通过实验探究及查阅相关文献发现，发酵pH与酒精度的关系如图3所示。

因此，合适的发酵pH对果酒、果醋的制作也存在影响，本实验拟选用pH=4作为发酵条件。

五、其他需要注意的事项

1. 防止杂菌污染

选取材料时，宜挑选没有腐烂变质的苹果梨进行实验，发酵装置应用开水消毒，操作者的双手应用洗洁精洗净。

2.酒精含量不宜过高