利用果酒进行果醋发酵的原理是醋杆菌在有氧条件下利用乙醇产生乙酸。发酵过程中需要不断补充无菌空气。在浙科版高中生物选修一中涉及到了这一知识,而且书中还给出了发酵的简易装置示意图并配以说明。但就是这个说明让我产生了困惑。装置及说明如下:
对该装置的解读也没有意外,甲瓶为储料瓶,内装果酒的稀释液,不断通过玻璃管向乙瓶提供发酵的原材料,丙瓶为收集果醋之用。
关键是乙瓶,发酵瓶,其内部有八成满的锯末,上面吸附着有醋杆菌。因为是需氧发酵,所以有个塞有脱脂棉的玻璃管向乙瓶通入空气。问题在于通气管在进入乙瓶之后,管的开口应该在乙瓶的底部还是突出锯末之上呢?浙科版教材的原文描述是突出锯末之上,但是笔者认为开口于发酵液底部似乎更合理。

这个是笔者找到的工业需氧发酵罐的示意图,可以看到通气孔位于发酵罐的下方,这样因为通气时的压力以及气体密度小的缘故,空气(含氧气)会不断向发酵罐上方流动,伴以搅拌,就可以使气体均匀分布于整个发酵液中,有利于发酵的充分发生。

即便是简易发酵瓶,也是如上图的B一样,充气管开口于液体培养基的底部。在对教材的充分解读之后,笔者尝试给教材的陈述寻找支撑,无外乎有以下几个可能性:
首先,这里不是液体培养基,是醋杆菌附着于锯末上面,而锯末之间应该有相当的空隙方便空气的流通,所以开口于锯末之上也可以。
第二,醋杆菌的发酵是需氧发酵,消耗氧气不产生二氧化碳。导致下方凡发酵单位旁,必然是气压相对减少,会导致其他部位的气体扩散过来补充。
第三,开口于锯末之上可以避免发酵液或产物液流入通气管造成污染或无法继续通气。
其实上述理由自己也感觉很牵强:即使因为气压差会造成气体流动,但对底部的醋杆菌来说还是有可能面临缺氧的可能性,更不用说只是靠锯末间的空隙;而且教材也没有说明用什么通气,若是类似水族箱通气泵之类的装置,因为连续通气,也不用考虑水的倒灌。
综上所述,笔者认为浙科版这里的解读不是很完美。当然也有可能是笔者水平有限,不能思得其中的道理,欢迎各位专家同行批评释疑。
加载中,请稍候......