孫志燕

[摘 要]通過操作探索，從實(shí)驗(yàn)材料、發(fā)酵裝置、實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)條件四個(gè)方面對“果酒和果醋的制作”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的能力和素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]果酒和果醋的制作;實(shí)驗(yàn);改進(jìn)

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)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(shù)實(shí)踐》專題一“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”中的重要實(shí)驗(yàn)之一。該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)既可以使學(xué)生感受傳統(tǒng)文化的魅力，又能讓學(xué)生學(xué)習(xí)制作果酒和果醋的原理及掌握實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還可以讓學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)思維得到很好的培養(yǎng)。

鑒于此實(shí)驗(yàn)的重要性，筆者進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，但實(shí)驗(yàn)的成功率并不高，沒有達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)效果，究其原因是由于實(shí)驗(yàn)材料、發(fā)酵裝置和實(shí)驗(yàn)條件等因素的制約，因此，筆者對本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

一、實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)

現(xiàn)行各版本教材中，此實(shí)驗(yàn)的材料大多選用葡萄?；凇敖?jīng)濟(jì)實(shí)惠”和“因地制宜”的原則，可選擇一些價(jià)廉質(zhì)高的水果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，例如北方典型的水果蘋果梨，它含糖量高、個(gè)大、肉厚，較葡萄有一定的優(yōu)勢。從檢測指標(biāo)來看，葡萄皮中的色素會影響實(shí)驗(yàn)的顯色結(jié)果，而蘋果梨卻恰好避免了此缺陷。實(shí)驗(yàn)表明，從第三天開始，果汁中有氣泡（CO2）產(chǎn)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(jìn)

果酒發(fā)酵過程會產(chǎn)生CO2，若不能及時(shí)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(shí)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(xué)，因?yàn)閿Q松瓶蓋排氣時(shí)，外界空氣易進(jìn)入瓶內(nèi)，造成酵母菌無氧發(fā)酵失敗，同時(shí)也會使雜菌進(jìn)入發(fā)酵瓶中，影響實(shí)驗(yàn)成功。因此，筆者對發(fā)酵裝置進(jìn)行如下改進(jìn)（如圖1）。

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

裝置2的優(yōu)點(diǎn)：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(shí)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(shí)還可以監(jiān)測發(fā)酵產(chǎn)生CO2的速率，便于學(xué)生直觀觀察和體驗(yàn)。

三、實(shí)驗(yàn)流程的改進(jìn)

考慮到發(fā)酵用的材料是蘋果梨，個(gè)體較大，所以先進(jìn)行清洗后再進(jìn)行果肉破碎。由于蘋果梨的糖分都在細(xì)胞內(nèi)，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(zhì)，可以適量加入白砂糖或蜂蜜和果酒酵母進(jìn)行調(diào)配，調(diào)節(jié)果汁的糖度至發(fā)酵所需的糖度，進(jìn)行果酒發(fā)酵。果酒發(fā)酵結(jié)束后改變條件進(jìn)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(jù)此實(shí)驗(yàn)流程可改進(jìn)為：

四、實(shí)驗(yàn)條件的改進(jìn)

1. 酵母菌菌種

成熟的果實(shí)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(gè)道理。實(shí)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(shí)驗(yàn)的順利開展。因此，在實(shí)驗(yàn)前筆者讓每個(gè)小組準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此舉非常有助于實(shí)驗(yàn)的成功。

2. 醋酸菌菌種

為了縮短時(shí)間，可以進(jìn)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(shí)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(jìn)行接種，這樣可以明顯縮短制作果醋的時(shí)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(shí)驗(yàn)探究及查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵溫度與酒精度的關(guān)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究及查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵pH與酒精度的關(guān)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(shí)驗(yàn)擬選用pH=4作為發(fā)酵條件。

五、其他需要注意的事項(xiàng)

1. 防止雜菌污染

選取材料時(shí)，宜挑選沒有腐爛變質(zhì)的蘋果梨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)酵裝置應(yīng)用開水消毒，操作者的雙手應(yīng)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(shí)驗(yàn)中可對已制備的果酒進(jìn)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(zhì)后續(xù)發(fā)生變化，可將制得的蘋果梨醋熱處理一段時(shí)間，再經(jīng)過澄清、過濾，從而減少雜質(zhì)，使醋液色澤紅艷，澄清透亮。

對于學(xué)校開展的實(shí)驗(yàn)，不僅要簡單易操作，還要能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果，因此對教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行必要的改進(jìn)，不僅符合本校實(shí)際，還能讓學(xué)生在操作中思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)和能力。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 陳昆，韋迪興.對“果酒和果醋的制作”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].生物學(xué)通報(bào)，2009（5）：51-52.

[2]? 溫穎飛.“果酒和果醋的制作”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2017（13）：36.

[3]? 吳成軍.“生物技術(shù)實(shí)踐”教學(xué)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(xué)組織[J].生物學(xué)通報(bào)，2009（2） ： 23-26 .

[4]? 徐海勇.果酒、果醋發(fā)酵裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2010（2）：30.

（責(zé)任編輯 黃春香）