黄艳婷++范曾丽++黎云祥
摘 要:果酒制作过程中,因无酵母接种量的参考标准,酵母接种多或少,会影响实验结果;在检测酒精环节,因葡萄酒呈粉紫色,遇酸性重铬酸钾颜色变化不明显,且该方法不能检测酒精含量的多少。本文针对性以上问题,探究了酵母的最适接种量,并利用斐林试剂检测果酒中酒精的相对含量,使实验效果得到了明显的改进与优化。
关键词:果酒果醋 实验 改进
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-1578(2017)08-0077-02
“果酒果醋的制作”是人教版高中生物选修一《生物技术实践》中的重要实验之一。通过该实验的开展,学生能够说出果酒果醋的制作原理,参与完成果酒果醋的制作,初步掌握发酵加工食品的基本方法。按照教材的方法进行果酒制作,在操作过程中我们发现了一些问题,并针对性地进行了实验改进,希望为该实验课程的顺利开展提供有效建议,帮助学生更加充分地理解果酒制作的原理。
1 发现的问题
1.1 酵母接種量
利用葡萄自身的酵母进行发酵,发酵时间长,发酵液易受到杂菌污染,果酒制作不易成功。加大酵母接种量是果酒制作成功的关键因素之一[1],但由于没有酵母接种量的参考标准,实际教学中,学生添加酵母过多或过少,果酒发酵情况不同,不利于学生准确描述实验现象。
1.2 酒精检验
酒精遇酸性重铬酸钾呈灰绿色,是检测有无酒精的常用方法。但实际操作中,紫色葡萄酿造的果酒因自身呈紫色,遇酸性重铬酸钾颜色变化不显著,影响学生的准确判断酒精是否产生。
2 实验改进措施
针对以上问题,本文对酵母菌不同接种量进行了实验探究,并利用斐林试剂检测还原糖的方法,对葡萄酒进行检测[2]。具体操作过程如下:
2.1 实验用具
(1)材料:葡萄。
(2)器材:1000ml发酵瓶15个,试管12个,烧杯,榨汁机,电子天平,玻璃棒,移液管,量筒,纱布。
(3)药品:酿酒酵母(市购),70%酒精,斐林试剂(现配现用),3mol/ml H2SO4,饱和K2Cr2O7。
2.2 实验步骤
(1)清洗实验器材,并用70%的酒精进行消毒,晾干,待用。
(2)挑选无破损、霉变的葡萄,带枝梗冲洗干净后,去枝梗榨汁。
(3)取15个发酵瓶,分成5组,编号为1—5,每组3瓶,每瓶装入500ml的葡萄汁。
(4)分别称取0.5g、1.0g、1.5g、2.0g酿酒酵母,活化后添加入编号为2—5组的葡萄汁中,搅拌均匀,1组作为空白对照。
(5)盖上盖子,在室温下(18—20℃)进行发酵。
(6)每天放气一次,观察、记录果酒发酵的变化情况,并拍照。
(7)发酵结束后,进行过滤。
(8)检测有无酒精:取5支试管,编号为1—5,每支试管中加入对应编号1—5组的发酵液2ml,另取1支试管,加入酒精2ml,作为空白对照组。在6支试管中滴入3滴3mol/LH2SO4,摇匀后加入3滴饱和K2Cr2O7,振荡试管,观察、记录溶液的颜色变化,并拍照。
(9)检测酒精含量:取5支试管,编号为1—5,每支试管中加入对应编号1—5组的葡萄酒2ml,另取1支试管,加入蒸馏水2ml,作为空白对照组。在6支试管中加入斐林试剂1ml,放入烧杯中,于50—65℃水浴加热约2min,观察、记录试管中的颜色变化,并拍照。
3 实验结果
3.1 酿酒酵母不同接种量对果酒发酵的影响
通过观察发现,酵母接种量不同,果酒发酵情况不同(见图1、2、3)。5组葡萄液发酵的观察结果如表1。
从装瓶后第二天开始,2、3、4、5组均有气泡(CO2)产生,果肉与果汁分层明显,果肉层有明显膨化。整个发酵过程中,4、5组发酵状态最佳,产生的气泡最多,进入发酵旺盛期早,最先有酒味产生;发酵状态最差的为1组。就发酵周期来看,相对于1组,2—5组发酵周期明显缩短,其中5组约6天,3、4组约7天,2组约8天。可见,接种酵母,不仅可以增强发酵程度,而且随着接种量增多,发酵速度变快,发酵周期缩短。在一定的程度上,能够使果酒制作更容易成功。
3.2 利用重铬酸钾、斐林试剂分别检测葡萄酒
酸性重铬酸钾遇酒精呈灰绿色,利用该方法检测五组葡萄酒,得到的结果如图4。由于葡萄酒本身呈粉紫色,遇酸性重铬酸钾后,五支试管中果酒均变为灰褐色,且各组颜色相差不大。
仅利用该方法,只能检测出是否有酒精生成,但不能检测出酒精含量的多少,无法判断出哪一组发酵的更充分,进而得出最适的酵母接种量。因此采用斐林试剂检测还原糖的方式,间接检测五组葡萄酒中酒精的含量。五个组的酵母接种量不同,发酵液中糖分被转化为酒精的程度不同,当发酵液中剩下的糖分越多,生成的酒精则越少,说明发酵越不充分,遇斐林试剂后砖红色沉淀越明显。经实验检测,得到结果如图5。
水浴加热后,五支试管呈现出不同的现象。其中1号砖红色沉淀最多,颜色最红;其次是2、3号,有明显沉淀,颜色偏黄;4、5号中无沉淀,颜色与空白对照组相近,为蓝绿色。
由此可知,发酵产生的酒精随酵母用量的增多而增多,当酵母用量超过1.5g时,酒精含量趋于稳定,发酵充分。
综上所述,在葡萄酒制作过程中,每500ml葡萄液接种酵母为1.0—1.5g为宜,这样可以保证发酵充分进行,现象明显易观察,发酵速度快,发酵周期短,果酒制作易成功。
4 讨论
随着酵母接种量的增加,能够大大缩短发酵时间,也能在一定程度上保证实验的成功率。但并非添加酵母越多越好,酵母接种过多,从果酒品质考虑,果酒的风味、酒度会受到影响[2],从教学方面考虑,会加大实验的开展成本,且果酒发酵速度过快,不利于学生充分观察到发酵的变化。根据本文结果,500ml的葡萄汁添加1.0—1.5g的酵母实验效果最佳,发酵周期缩短,且发酵充分,果酒制作易成功。
另外,用斐林试剂鉴定还原糖的方式间接检测酒精的含量,不同的显色结果,便于判断不同发酵条件对果酒制作的影响情况,如:不同实验材料对果酒发酵的影响[3],不同发酵温度对果酒发酵的影响[4]等。可将这种检测方法作本实验的课题延伸内容,拓展学生的思维,启发学生创新意识。
参考文献:
[1] 吴成军.“生物技术实践”教学研讨(5)“果酒、果醋的制作及制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”的教学组织[J].生物学通报,2009,
02:23-26.
[2] 周世美,戴群,龙骏.果酒和果醋制作实验的研究[J].江苏教育学院学报(自然科学版),2009,04:106-109.
[3] 陈坤,韦迪兴.对“果酒和果醋的制作”实验的改进[J].生物学通报,2009,05:51-52.
[4] 梁红艳.果酒和果醋的制作的教学设计[A].中国教育学会生物学教学专业委员会第十三届全国学术年会论文集[C].中国教育学会,2011:11.
作者简介:黄艳婷(1993-),女,在读研究生,研究方向:学科教学(生物)。