中 華 民 國 第 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 國 小 組 自 然 科 081527 老 酒 的 秘 密 連 江 縣 立 塘 岐 國 民 小 學 作 者 姓 名 : 小 五 陳 鎮 東 小 五 吳 韋 蒨 小 五 王 靖 夫 小 五 林 逸 貞 指 導 老 師 : 蔡 宜 如 李 逸 雯
老 酒 的 秘 密 一 研 究 動 機 馬 祖 地 區 幾 乎 家 家 戶 戶 都 會 釀 老 酒, 這 也 可 以 算 是 馬 祖 地 區 的 一 項 特 色! 每 一 戶 人 家 釀 出 來 的 老 酒 味 道 都 不 一 樣, 有 些 老 酒 是 酸 的, 有 些 則 不 會, 就 算 是 酸 的, 酸 的 程 度 也 不 一 樣 常 聽 人 家 說, 釀 老 酒 時 很 容 易 變 酸, 材 料 都 差 不 多, 釀 出 來 的 味 道 卻 不 同, 究 竟 是 什 麼 原 因 使 老 酒 變 酸 的 呢? 怎 麼 樣 才 會 釀 出 好 喝 的 老 酒 呢? 常 常 看 到 爺 爺 奶 奶 在 釀 酒, 可 是 對 於 過 程 卻 不 是 很 清 楚, 這 一 次 就 藉 著 這 個 機 會, 了 解 一 下 馬 祖 的 傳 統 文 化, 我 們 自 己 來 釀 釀 看! 二 研 究 目 的 ( 一 ) 了 解 馬 祖 傳 統 文 化 釀 製 老 酒 的 的 詳 細 過 程 ( 二 ) 討 論 溫 度 與 空 氣 接 觸 的 時 間 這 些 變 因 對 釀 製 老 酒 的 影 響 ( 三 ) 將 釀 酒 的 化 學 原 理 及 應 用 相 對 照 ( 四 ) 探 討 老 酒 的 主 要 成 分 紅 麴 的 功 用
三 研 究 設 備 及 器 材 ( 一 ) 老 酒 原 料 : 糯 米 紅 麴 礦 泉 水 ( 二 ) 器 材 : 有 蓋 的 透 明 罐 蒸 籠 鍋 子 瓦 斯 爐 電 扇 秤 天 秤 水 泥 磚 溫 度 計 冰 箱 裝 燈 泡 的 工 作 燈 四 研 究 過 程 或 方 法 ( 一 ) 確 定 主 題 : 在 討 論 過 後, 我 們 決 定 將 主 題 放 在 跟 釀 老 酒 有 關 ( 二 ) 訪 問 耆 老 : 為 了 得 到 正 確 的 釀 酒 資 訊, 我 們 每 一 個 組 員 先 訪 問 了 家 中 會 釀 酒 的 長 輩, 詢 問 詳 細 的 比 例 及 過 程, 紀 錄 下 來 ( 三 ) 討 論 詳 細 內 容 : 確 定 將 實 驗 分 為 兩 組, 變 因 分 別 為 溫 度 及 與 空 氣 接 觸 的 時 間 每 組 三 個 項 目 ( 四 ) 動 手 釀 酒 : 1. 將 六 公 斤 糯 米 以 礦 泉 水 浸 泡 4 小 時, 紅 麴 以 天 秤 稱 六 份, 每 份 100 公 克, 以 礦 泉 水 浸 泡 12 小 時 2. 將 糯 米 用 蒸 籠 蒸 熟, 再 攤 開 在 桌 面 上, 用 電 風 扇 吹, 冷 卻 至 室 溫
3. 在 塑 膠 桶 裡 放 入 浸 泡 過 的 紅 麴 及 水 1200 毫 升, 用 秤 將 糯 米 平 分 成 六 份, 再 放 入 塑 膠 桶 裡, 並 攪 拌 均 勻 三 天 後 攪 拌 一 次, 之 後 每 隔 一 星 期 攪 拌 一 次 4. 溫 度 組 分 成 (1) 用 燈 泡 照 : 平 均 溫 度 約 為 攝 氏 34 度 (2) 室 溫 : 平 均 溫 度 約 攝 氏 23 度 (3) 放 冰 箱 : 平 均 溫 度 約 攝 氏 9 度 5. 與 空 氣 接 觸 組 分 為 (1) 時 間 最 短 : 將 糯 米 放 入 後 就 將 蓋 子 關 上 (2) 第 二 : 糯 米 放 入 後, 蓋 子 半 掩, 十 天 後
第 三 天 第 十 天 再 將 蓋 子 蓋 上 (3) 開 放 : 釀 造 過 程 中, 蓋 子 都 不 蓋 上, 只 是 半 掩 著 6. 我 們 將 罐 子 放 在 學 校 餐 廳 裡, 方 便 觀 察 為 預 防 潮 濕, 在 罐 子 下 面 墊 了 水 泥 磚, 蓋 子 沒 蓋 緊 的 時 候, 上 面 蓋 一 張 衛 生 紙, 以 防 蟲 子 飛 進 去 偷 喝 酒 7. 以 下 為 觀 察 紀 錄 : 1. 燈 泡 組 2. 室 溫 組 3. 冰 箱 組 4. 密 封 組 5. 中 間 組 6. 不 蓋 組 米 飯 膨 脹, 顏 色 較 其 他 組 深 米 飯 跟 第 三 天 比, 已 經 縮 小 了, 蓋 子 上 會 有 水 珠 聞 起 來 酒 味 最 濃, 喝 起 來 有 點 酸 米 飯 膨 脹, 顏 色 較 均 勻 米 飯 縮 小, 水 看 起 來 比 第 三 天 多 聞 起 來 有 一 點 酒 味 喝 起 來 不 會 酸 米 飯 膨 脹, 但 較 不 明 顯 米 飯 縮 小, 但 比 較 起 來 顏 色 較 白 顆 粒 較 大, 聞 起 來 沒 有 酒 味, 喝 起 來 有 點 甜 甜 的 米 飯 膨 脹 較 明 顯, 顏 色 較 白, 較 不 均 勻 米 飯 縮 小, 但 顆 粒 比 較 大 聞 起 來 沒 有 酒 味, 喝 起 來 一 點 點 甜 米 飯 膨 脹, 顏 色 較 均 勻 米 飯 縮 小, 水 比 第 三 天 多 聞 起 來 有 一 點 酒 味 喝 不 會 酸 米 飯 膨 脹, 顏 色 較 均 勻 米 飯 縮 小, 水 比 第 三 天 多 聞 起 來 有 一 點 酒 味, 但 喝 起 來 不 會 酸 * 在 這 一 天 之 前, 只 有 密 封 組 的 蓋 子 是 蓋 緊 的, 其 他 罐 只 是 半 掩 著, 這 次 攪 拌 完 之 後, 將 所 有 罐 子 的 蓋 子 蓋 上, 只 剩 下 不 蓋 組 的 蓋 子 未 蓋 米 飯 顆 粒 更 小 了, 蓋 子 米 粒 縮 小, 喝 起 來 酒 味 米 粒 比 其 他 組 較 大, 較 米 粒 比 較 大, 有 一 點 米 粒 縮 小, 喝 起 來 有 酒 米 粒 縮 小, 喝 起 來 有 一 第 上 有 水 珠, 比 上 次 濃, 沒 有 酒 味, 沉 澱 的 現 味, 不 會 點 點 酸 會 看 到 有 冒 不 會 酸 喝 起 來 有 甜 象 喝 起 來 酸 十 七 泡 聞 起 來 味 較 沒 有 酒 天 有 酸 酸 的 味 味, 有 點 道, 喝 起 來 甜 很 酸 第 二 十 四 天 顆 粒 更 小, 聞 起 來 和 喝 起 來 都 很 酸 顆 粒 更 小, 酒 味 較 濃, 喝 起 來 不 會 酸 顆 粒 更 小, 但 比 別 組 大 顆, 較 沒 酒 味 顆 粒 比 較 大 顆, 比 較 沒 味 道 顆 粒 變 小, 酒 味 較 濃, 不 會 酸 顆 粒 變 小, 喝 起 來 有 一 點 酸
第 三 天 : 第 十 天 : 第 二 十 四 天 :
五 研 究 結 果 與 討 論 我 們 在 第 二 十 五 天 時, 將 釀 造 中 的 老 酒 舀 起, 嘗 試 用 廣 用 指 示 劑 來 比 較 其 酸 鹼 度, 但 是 測 出 來 的 顏 色 都 是 橘 色, 看 不 出 分 別 後 來 得 到 馬 祖 酒 廠 的 技 術 支 援, 幫 我 們 測 試 成 品 的 酸 量 及 糖 分, 得 到 的 結 果 如 下 ; 1. 燈 泡 組 2. 室 溫 組 3. 冰 箱 組 4. 密 封 組 5. 中 間 組 6. 不 蓋 組 酸 量 0.7328 0.6868 0.5098 0.6785 0.7729 0.7871 糖 分 12 11 18 12 11.7 11.6 酸 量 單 位 : 琥 珀 酸 克 數 /100ml 糖 分 只 為 一 種 比 值, 沒 有 單 位 從 結 果 可 以 看 到, 溫 度 組 的 酸 量 隨 著 溫 度 下 降 明 顯 減 少, 跟 空 氣 接 觸 時 間 組 的 酸 量 則 隨 著 接 觸 時 間 的 增 加 而 增 加 除 了 冰 箱 組 的 糖 分 特 別 高 以 外, 其 他 各 組 則 都 差 不 多 六 結 論 ( 一 ) 什 麼 是 發 酵? 發 酵 即 是 將 醣 類 轉 化 為 二 氧 化 碳 與 酒 精 的 一 種 作 用 例 如 揉 好 的 麵 糰 加 入 酵 母 菌, 經 過 發 酵 後 產 生 二 氧 化 碳, 就 會 使 麵 糰 發 脹 膨 鬆 起 來, 麵 包 裡 面 無 數 的 小 洞 就 是 二 氧 化 碳 留 下 的 痕 跡, 仔 細 聞 還 會 帶 些 醇 香 釀 造 葡 萄 酒 米 酒 也 是 靠 酵 母 菌 來 產 生 酒 精, 酒 釀 則 是 米 飯 發 酵 後 的 酒 渣
( 二 ) 釀 酒 為 什 麼 會 變 成 醋 呢? 製 酒 過 程 是 酵 母 菌 在 無 氧 狀 態 下 而 成 的, 將 葡 萄 糖 轉 變 成 酒 精 和 二 氧 化 碳 酒 精 發 酵 作 用 :C6H12O6 C2H5OH ( 酒 精 ) + CO2 ( 消 耗 葡 萄 糖 形 成 酒 精 ) 而 醋 酸 發 酵, 是 醋 酸 菌 在 有 氧 情 況 下 而 成 醋 酸 發 酵 作 用 :C2H5OH CH3COOH + H2O ( 消 耗 酒 精 形 成 醋 酸 ) 所 以 在 釀 造 過 程 中, 如 果 打 開 讓 雜 菌 掉 入, 如 醋 酸 菌, 而 且 又 是 在 沒 有 密 封 的 情 況 下, 有 足 夠 的 氧 氣 可 供 醋 酸 菌 發 酵, 那 麼 酒 就 會 變 酸 了 ( 三 ) 在 釀 酒 過 程 中, 為 什 麼 要 先 將 蓋 子 打 開, 後 來 才 關 起 來? 酒 麴 中 就 含 有 黴 菌 和 酵 母 菌 這 兩 種 菌 類, 蒸 米 是 為 了 方 便 黴 菌 繁 殖 與 利 用, 裝 罐 後 先 不 蓋 增 加 空 氣 流 通, 以 利 黴 菌 生 長 ( 黴 菌 屬 好 氧 菌 ) 來 將 澱 粉 液 化 轉 為 葡 萄 糖, 放 置 數 天 期 間 澱 粉 液 化 糖 化 使 酵 母 增 殖 成 為 強 勢 菌 種, 酵 母 菌 便 能 大 量 繁 殖 發 酵, 此 時 就 應 該 少 跟 空 氣 接 觸 以 利 酵 母 菌 作 用, 接 下 來 的 時 間, 糖 化 酵 素 繼 續 把 澱 粉 分 解 成 糖, 酵 母 把 糖 轉 化 成 酒 精, 兩 種 反 應 同 時 進 行 此 時 也 因 為 酒 精 度 和 酸 度 提 高, 使 得 酵 母 開 始 死 亡, 而 發 酵 停 止 的 成 因 有 二 :
一 酵 母 菌 不 耐 酸 和 酒 精, 死 亡 停 止 發 酵 二 糖 類 被 分 解 完 畢, 酵 母 菌 停 止 發 酵 ( 四 ) 溫 度 與 發 酵 有 何 關 係? 溫 度 高 會 加 速 發 酵 的 速 度, 可 使 酒 提 前 釀 好, 相 反 的, 溫 度 低 會 使 作 用 的 速 度 變 慢 因 此 我 們 在 實 驗 時, 其 他 組 已 經 出 現 酒 味 了, 而 冰 箱 組 還 沒 有 酒 味, 還 會 有 甜 味, 就 是 黴 菌 已 將 部 份 澱 粉 轉 變 為 葡 萄 糖, 但 是 酵 母 菌 還 未 大 量 發 酵 的 緣 故 在 黴 菌 分 解 澱 粉 的 時 候, 會 產 生 熱, 使 罐 內 的 溫 度 升 高, 如 果 沒 有 將 溫 度 散 掉, 會 使 得 酵 母 菌 因 溫 度 太 高 而 死 亡, 讓 別 的 菌 種 成 為 強 勢 菌 種, 酒 就 容 易 酸 掉 外 界 的 溫 度 越 高, 罐 內 的 熱 就 越 難 散 掉, 因 此, 馬 祖 地 區 的 人 多 在 冬 天 釀 老 酒, 比 較 不 會 變 質 ( 五 ) 與 空 氣 接 觸 時 間 的 長 短, 跟 釀 酒 有 何 關 係? 時 間 的 長 短 間 接 影 響 到 跟 空 氣 接 觸 的 時 機 剛 開 始 釀 酒 時, 為 了 讓 黴 菌 可 以 大 量 將 澱 粉 轉 變 為 葡 萄 糖, 以 利 酵 母 菌 的 發 酵, 這 時 候 應 該 保 持 空 氣 流 通, 多 跟 空 氣 接 觸 當 酵 母 菌 開 始 發 酵 時, 酒 精 就 產 生 了, 這 時 候 應 該 要 密
封, 可 以 防 止 空 氣 中 的 雜 菌, 如 : 醋 酸 菌 掉 入, 還 可 以 避 免 有 足 夠 的 氧 氣 來 產 生 醋 酸 在 我 們 的 實 驗 中, 密 封 組 由 於 沒 有 足 夠 的 空 氣 可 以 使 黴 菌 大 量 作 用, 因 此, 影 響 到 酵 母 菌 的 發 酵 反 應 較 慢, 而 開 放 組 由 於 跟 空 氣 中 的 氧 氣 作 用 機 會 大, 較 容 易 變 成 醋 酸 ( 六 ) 紅 麴 有 什 麼 好 處? 紅 麴 是 中 國 傳 統 的 食 品 添 加 物, 具 有 降 低 膽 固 醇 及 三 酸 甘 油 促 進 血 液 循 環 及 加 速 代 謝 的 功 能 紅 麴 又 稱 紅 糟 或 紅 米, 是 由 紅 麴 菌 和 糯 米 發 酵 而 成 的, 紅 麴 菌 是 真 菌 的 一 種, 天 然 的 紅 麴 菌 可 以 抑 制 膽 固 醇 合 成, 進 而 達 到 降 低 膽 固 醇 的 作 用, 此 外 還 有 降 血 脂 的 作 用 最 近, 在 先 進 國 家 積 極 投 入 紅 麴 研 究 的 帶 動 下, 國 內 也 已 掀 起 研 究 紅 麴 的 熱 潮 紅 麴 的 起 源 始 自 北 宋, 在 本 草 綱 目 中, 也 詳 細 記 載 紅 麴 的 製 造 與 功 效 中 國 先 民 在 一 千 年 前 所 發 明 的 紅 麴, 可 提 供 豔 麗 的 色 澤 產 生 芬 芳 的 香 氣 及 甘 甜 的 美 味, 自 古 就 被 國 人 視 為 是 極 優 良 的 食 療 兩 用 保 健 品 紅 麴 甘 溫 無 毒, 消 食 活 血, 健 胃 燥 脾, 有 改 善 血 液 循 環 去 瘀 血 的 功 效, 適 合 女 性 在 痛 經 或 是 作 月 子 時 食 用 此 外, 紅 麴 菌 具 有 抗 菌 活 性 物 質, 因 此 有 抗 菌 防 腐 的 作 用, 在 古
時 候 沒 有 冰 箱 的 時 代 裡, 有 些 人 就 會 將 紅 麴 與 雞 鴨 魚 肉 一 同 烹 煮 以 達 到 防 腐 保 鮮 的 作 用 酒 糟 是 釀 酒 過 程 中 會 產 生 的 東 西, 含 有 少 量 乙 醇 活 性 酵 母, PH 在 3~5 之 間, 有 人 拿 來 餵 猪, 也 可 以 作 為 料 理 的 調 味 料 紅 糟 和 肉 類 一 起 烹 煮, 也 可 以 幫 助 腸 胃 消 化, 且 以 福 州 菜 最 有 名, 如 紅 糟 魚 紅 糟 鵝 等 ( 七 ) 長 輩 們 的 經 驗 是 無 價 之 寶 我 們 剛 開 始 釀 酒 的 時 候, 因 為 不 知 道 從 何 著 手, 就 請 了 其 中 一 位 組 員 的 奶 奶 來 教 我 們, 裝 罐 之 後, 他 叫 我 們 先 不 要 蓋 蓋 子, 過 一 段 時 間 之 後 再 蓋, 可 是 說 不 出 為 什 麼 後 來 我 們 找 了 資 料, 才 知 道 釀 酒 的 反 應 發 生 的 順 序, 應 該 的 步 驟 就 跟 奶 奶 說 的 一 樣, 覺 得 她 們 真 是 太 厲 害 了! 七 參 考 資 料 1. 小 紅 帽 的 釀 酒 網 頁 http://home.kimo.com.tw/nespray6935/ 2. 酒 的 文 化 ~ 天 之 美 祿 http://www.n-mart.com.tw/docs/c04.htm 3. 大 紅 麴 http://www.greatmonascus.com/about.php 4. Yahoo 知 識 網 http://tw.knowledge.yahoo.com/ 5. 馬 祖 酒 廠 技 術 支 援
中 華 民 國 第 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 評 語 國 小 組 自 然 科 081527 老 酒 的 秘 密 連 江 縣 立 塘 岐 國 民 小 學 評 語 : 利 用 傳 統 釀 酒 的 技 藝, 改 變 製 作 之 過 程 進 行 探 討, 頗 具 鄉 土 性 及 應 用 價 值, 然 而 所 分 的 組 別 並 不 明 確, 品 酒 的 方 式 及 品 質 的 管 制 可 以 再 加 強