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米酒制作生物探究实验

实验目的

1. 探究不同温度对米酒发酵过程中酒精生成和糖分转化的影响。

2. 理解微生物(根霉、酵母菌)在发酵中的作用及其代谢过程。

米酒制作生物探究实验-图1
(图片来源网络,侵删)

实验材料

  • 糯米 500g(每组)
  • 酒曲(含根霉和酵母菌)
  • 蒸馏水、无菌棉签、密封容器(玻璃罐)
  • 恒温培养箱(或不同温度环境:20℃、25℃、30℃)
  • 糖度计、酒精计、pH试纸
  • 电子秤、蒸锅、温度计
  • 实验步骤

    1. 糯米处理

  • 糯米洗净浸泡4小时,蒸熟后冷却至35-40℃(防止高温杀死菌种)。
  • 2. 分组与变量控制

  • 对照组:25℃(室温);实验组:20℃(低温)、30℃(高温)。
  • 每组使用相同重量糯米(如100g/组)和等量酒曲(如1g),确保其他条件一致。
  • 3. 接种与密封

    米酒制作生物探究实验-图2
    (图片来源网络,侵删)
  • 将酒曲均匀拌入糯米,加入少量无菌水调节湿度。
  • 装入消毒后的容器,留1/3空间,半密封(覆盖纱布防止污染,允许气体交换)。
  • 4. 发酵与观察

  • 将各组置于设定温度环境中,每日记录:
  • 物理变化:气泡产生、液体渗出、气味变化。
  • 化学测量:第3天、第5天、第7天取样,测糖度、酒精含量和pH值。
  • 5. 终止发酵

  • 第7天结束实验,煮沸样品终止反应,冷藏保存待测。
  • 数据记录表

    | 组别/温度 | 第3天糖度(°Bx) | 第5天酒精含量(%) | 第7天pH值 | 感官评价(气味、色泽) |

    |--|||||

    | 20℃ | | | | |

    | 25℃ | | | | |

    | 30℃ | | | | |

    关键分析点

    1. 温度与发酵速率

  • 高温(30℃)可能加速初期糖化,但过高会抑制酵母活性,导致酒精产量降低。
  • 低温(20℃)可能延长发酵时间,但风味更柔和。
  • 2. 微生物代谢动态

  • 根霉:分泌淀粉酶将淀粉转化为葡萄糖(糖化阶段,需氧气)。
  • 酵母菌:厌氧环境下将葡萄糖转化为酒精(主发酵阶段)。
  • 3. 安全与误差控制

  • 容器需半密封以避免爆炸(CO₂释放),操作全程无菌防止污染。
  • 糖度与酒精含量测量需多次取样取平均值。
  • 结论与延伸

  • 预期结果:25℃组可能平衡糖化与酒精生成,效果最佳。
  • 延伸思考:探究不同酒曲种类(传统vs. 商业菌种)或糯米品种对风味的影响。
  • 通过此实验,学生可直观理解微生物在发酵中的协同作用,并掌握科学探究的基本方法。

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