“腐乳的制作”實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化和反思

郭雄

摘 要 通過(guò)實(shí)踐探索，改變菌種的提供方式、保溫方法、增加后期發(fā)酵時(shí)蛋白酶的量，對(duì)“腐乳的制作”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，大幅度縮短該實(shí)驗(yàn)所需要的時(shí)間，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的束縛，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的勇氣和不斷創(chuàng)新的精神。

關(guān)鍵詞 腐乳 實(shí)驗(yàn)優(yōu)化 生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

當(dāng)前高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要方式是模仿式操作，即學(xué)生模仿教師的演示或照著教材的步驟進(jìn)行操作。學(xué)生動(dòng)手與動(dòng)腦環(huán)節(jié)的脫離，造成了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程經(jīng)常被作為教學(xué)中的點(diǎn)綴。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式與高中新課程理念的要求不符，難以有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

“腐乳的制作”是人教版高中生物《選修1·生物技術(shù)實(shí)踐》模塊中“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”專題中的第二個(gè)課題，該內(nèi)容體現(xiàn)了高中生物課程的基本理念，與生活聯(lián)系非常密切。學(xué)生通過(guò)親手實(shí)踐，在掌握制作腐乳方法的同時(shí)，領(lǐng)悟生物技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，達(dá)成對(duì)學(xué)生進(jìn)行STS教育的目的。

1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的背景

本實(shí)驗(yàn)分為前期發(fā)酵和后期發(fā)酵兩部分，其中前期發(fā)酵主要毛霉在豆腐（毛坯）上生長(zhǎng)（需要5 d左右）；后期發(fā)酵是酶與輔料協(xié)同作用。通過(guò)配制各種輔料（紅曲、面曲、酒釀），使腐乳生成獨(dú)特的香味，包括加鹽腌制（8 d左右）、加鹵湯裝瓶密封腌制（需要40 d左右），所以本實(shí)驗(yàn)的時(shí)間跨度非常長(zhǎng)，屬于典型的長(zhǎng)周期實(shí)驗(yàn)。但由于本實(shí)驗(yàn)的影響因素較多，所以在實(shí)際操作過(guò)程中很容易失敗，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不了了之。由于教材只是給出了基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及操作提示的簡(jiǎn)略框架，并無(wú)詳細(xì)的步驟，所以該實(shí)驗(yàn)可以打破以往教學(xué)的模仿式實(shí)驗(yàn)操作，為自主探究留下空間。學(xué)生可以遵循科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本的原則和要求，根據(jù)現(xiàn)有的條件對(duì)實(shí)驗(yàn)方法給予改進(jìn)。所以本節(jié)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的好素材。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新

為了激發(fā)學(xué)生的探究激情，筆者設(shè)計(jì)了以下6個(gè)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考：

（1） 前期發(fā)酵時(shí)，毛霉起了什么作用？雜菌會(huì)產(chǎn)生哪些影響？

（2） 毛霉的生長(zhǎng)需要哪些條件？

（3） 在腌制過(guò)程中加鹽的目的是什么？鹽的多少對(duì)腐乳有哪些影響？

（4） 后期發(fā)酵為何長(zhǎng)達(dá)48 d？原理是什么？關(guān)鍵因素是什么？

（5） 鹵湯由哪些佐料配制而成？加酒的作用是什么？香辛料有哪些作用？

（6） 如何防止雜菌污染？

經(jīng)過(guò)多次摸索與探究，筆者和學(xué)生從菌種來(lái)源、濕度控制、雜菌控制、蛋白酶的量4個(gè)方面對(duì)該實(shí)驗(yàn)嘗試創(chuàng)新改進(jìn)，收到較好的效果。

2.1 前期發(fā)酵菌種的來(lái)源

若按教材中的建議，利用空氣中或芭蕉葉的自然菌種制作腐乳，初期毛霉在豆腐塊上可以生長(zhǎng)，但3 d后有的小組豆腐明顯失水收縮且發(fā)出刺鼻的異味，5 d后實(shí)驗(yàn)失敗。于是購(gòu)買了毛霉菌種，提前一天按質(zhì)量比例（菌種∶涼開(kāi)水=1∶50）配制好毛霉菌液，然后將切好的塊狀豆腐浸潤(rùn)其中完成接種，確保實(shí)驗(yàn)初期就有足夠多的毛霉。18℃恒溫培養(yǎng)48 h，豆腐坯表面開(kāi)始長(zhǎng)出較多的毛霉，3 d就能完成前期發(fā)酵。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析（表1），發(fā)現(xiàn)由于來(lái)自空氣中的毛霉孢子數(shù)量少，很難快速形成優(yōu)勢(shì)種，即使順利接種但實(shí)驗(yàn)需要的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。

2.2 前期發(fā)酵保濕的措施

由于毛霉菌生長(zhǎng)受濕度影響大，易因豆腐失水過(guò)多毛霉生長(zhǎng)不旺，發(fā)生老化變成黃色或褐色并導(dǎo)致其他雜菌生長(zhǎng)。盡管南方空氣濕度較大，但是在實(shí)際操作中也需要保證濕度，使用保鮮膜代替單層紗布覆蓋，收到較好的效果。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析（表2），毛霉菌生長(zhǎng)受濕度影響大，所以在實(shí)際操作中需要采取一定的保濕措施。

2.3 雜菌污染的控制

在腐乳制作過(guò)程中容易受細(xì)菌、大腸桿菌等雜菌的污染，常會(huì)出現(xiàn)變酸、變黑、變臭、發(fā)霉等現(xiàn)象從而影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程和結(jié)果。為保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和所用物品用75%的酒精進(jìn)行消毒，盡量做到排除雜菌干擾，收到較好的效果。

2.4 后期發(fā)酵蛋白酶量的控制

后期發(fā)酵是依靠毛霉產(chǎn)生的蛋白酶等酶和香辛料共同起生化作用，尤其是蛋白酶的量，直接影響發(fā)酵的時(shí)間長(zhǎng)短。所以嘗試添加一定量的蛋白酶探究對(duì)后期發(fā)酵的時(shí)間影響。在腐乳湯中加入適量的蛋白酶制劑（木瓜蛋白酶）裝瓶密封腌制，使腐乳的后期發(fā)酵由40 d縮短到12～15 d。

3 通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考

該課題的實(shí)施過(guò)程以學(xué)生“自主、合作、建構(gòu)、實(shí)踐”的學(xué)習(xí)活動(dòng)為核心，學(xué)生通過(guò)探究腐乳制作的影響因素、展示腐乳成品以及分析各種實(shí)驗(yàn)操作的深層原因，更深入地理解了實(shí)驗(yàn)原理，極大地提高了實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)探究能力。這樣既滿足了學(xué)生獨(dú)立探究的需要，也體現(xiàn)了合作學(xué)習(xí)的精神，形成敢于質(zhì)疑的勇氣和不斷創(chuàng)新的精神，更進(jìn)一步地理解了生物學(xué)現(xiàn)象、原理，發(fā)展了理性思維，提高了的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

同時(shí)，通過(guò)每一位學(xué)生自己動(dòng)手，體驗(yàn)腐乳制作的整個(gè)過(guò)程，傳承與弘揚(yáng)了我國(guó)傳統(tǒng)的飲食文化，認(rèn)同我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧，有利于增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。而且，該課題涉及到化學(xué)知識(shí)，體現(xiàn)了學(xué)科間的聯(lián)系，有利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，建立科學(xué)的自然觀。

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