学年高中生物专题一传统发酵技术的应用课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量学案人教版选修1docWord格式.docx

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2．代谢特点

（1）代谢类型是__异养厌氧__型，在__无氧__条件下，能分解葡萄糖为__乳酸__，可用来生产泡菜和__酸奶__。

（2）反应式：

C6H12O6__2C3H6O3__（乳酸）。

二、泡菜的制作流程

1．原料加工

选取__新鲜__的蔬菜，进行__修整、洗涤、晾晒__，切分成__条状或片状__。

2．配制盐水

盐水按清水与盐的质量比为__4∶1__的比例配制好后__煮沸冷却__备用。

3．装坛

将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入坛内，装至__半坛__时，放入__蒜瓣__及__其他香辛料__等调味品，继续装至__八成满__，再徐徐注入配制好的__盐水__，使盐水没过__全部材料__，盖好坛盖。

4．封坛发酵

盖好坛盖。

在坛盖边沿的__水槽__中注满__水__，以保证坛内乳酸菌发酵所需的__无氧__环境。

在发酵过程中要注意经常向__水槽补充水__。

发酵时间长短受室内__温度__的影响。

5．成品。

三、亚硝酸盐的性质

1．理化特性：

为白色粉末，易溶于水。

2．分布：

亚硝酸盐在蔬菜中的平均含量约为__2.4__mg/kg；

咸菜中的平均含量为__7__mg/kg以上；

而豆粉中的平均含量可达__10__mg/kg。

3．危害：

膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到__0.3～0.5__g时，会引起中毒；

当摄入总量达到__3__g时，会引起死亡。

4．在人体内的代谢特点：

正常情况下亚硝酸盐可以__随尿排出__；

只有在特定条件下（适宜的__pH__、__温度__和__一定的微生物__作用），才会转变为致癌物——__亚硝胺__。

思考

乳酸菌代谢类型为厌氧型，泡菜制作过程中哪些措施有利于为菌种提供厌氧环境？

提示：

盐水没过全部菜叶、泡菜坛水槽中注满水，均可为乳酸菌营造厌氧环境。

┃┃活学巧练__■

判断题

1．日常生活中不能吃存放时间长、变质蔬菜的原因是其内含的大量亚硝酸盐可致癌。

（×

）

分析：

存放时间长、变质的蔬菜中含有大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定的条件下会转变成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用，同时对动物具有致畸和致突变作用。

2．加入“陈泡菜水”的作用是调味。

加入“陈泡菜水”的目的是提供乳酸菌菌种。

3．乳酸菌是严格厌氧菌，在有氧条件下其生存受抑制或死亡。

（√）

4．发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量。

5．制作泡菜配制盐水时，清水与盐的质量比为1∶4。

质量比应为4∶1。

6．在碱性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N—l—萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。

该过程发生在盐酸酸化条件下，不是碱性条件下。

新知解读·

互动探究

知识点

乳酸菌发酵和亚硝酸盐

┃┃要点归纳__■

1．乳酸菌的形态及分布

凡能发酵糖类生成乳酸的细菌称为乳酸菌，属原核生物。

乳酸菌种类很多，常见的乳酸菌有乳酸链球菌（球状）、乳酸杆菌（杆状）。

在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。

繁殖快，以二分裂方式进行繁殖。

乳酸菌耐盐，最适pH为5，为发酵中的先锋队。

在酱油、酱类酿制，腌菜和泡菜的腌制，干酪、酸奶等乳制品的生产中，乳酸菌都起着积极作用。

2．乳酸菌发酵的原理

在无氧条件下，乳酸菌能将葡萄糖分解为乳酸。

反应式：

C6H12O62C3H6O3＋能量

3．亚硝酸盐

（1）物理性质

亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂（一般用作防腐剂）。

（2）分布：

在自然界中，亚硝酸盐分布广泛。

据统计，蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/kg，咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7mg/kg，而豆粉中的平均含量可达10mg/kg。

（3）对人体的影响：

膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入总量达到0.3～0.5g时，会中毒；

当摄入总量达到3g时，会引起死亡。

（4）要求标准：

我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在肉制品中不得超过30mg/kg，酱腌菜中不得超过20mg/kg，而婴儿奶粉中不得超过2mg/kg。

┃┃典例评析__■

　典例1　关于亚硝酸盐的叙述，正确的是（　C　）

A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂，可多加

B．绿色食品不会含有亚硝酸盐

C．亚硝酸盐在人体胃内易变成亚硝胺

D．水煮的越久亚硝酸盐的含量越少

[解析]　亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、鱼、谷、绿色蔬菜中都有，水煮沸越久，亚硝酸盐浓度越大，含量不会减少。

亚硝酸盐在食品生产中可作食品添加剂，但量多会使人中毒。

亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中，在相关酶的催化作用下转变为亚硝胺。

┃┃变式训练__■

1．泡菜制作过程中，许多乳酸菌产生大量乳酸，共同抑制其他菌的生长，乳酸积累过多，又会抑制乳酸菌自身的生长，以上体现出的生物关系依次是（　B　）

A．种内互助、种内斗争、种间竞争

B．种内互助、种间竞争、种内斗争

C．种内斗争、种间竞争、种内互助

D．种间斗争、种内斗争、种内互助

[解析]　泡菜腌制初期，乳酸菌和其他杂菌并存，数量相对较少，这时乳酸菌之间存在种内互助，以抑制杂菌的生长，而和其他杂菌的关系是种间竞争，但是到发酵后期，其他杂菌被杀灭，大量乳酸菌繁殖，由于营养物质和空间资源有限，所以乳酸菌之间又转化为种内斗争。

泡菜制作过程

1．实验流程

2．制作过程

选择容器——应选择质地好、无裂纹、无砂眼、吸水良好、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。

选择原料——选择质地鲜嫩，肉丰富，无虫咬，无烂痕、斑点者为佳。

香辛料：

可选择辣椒、八角、桂皮、生姜、胡椒、花椒、蒜等。

原料处理——将鲜菜修整、清洗、阳光下晾晒到菜表皮萎蔫时收起，切成条状或片状。

配制盐水——按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制，并将盐水煮沸冷却。

装坛——将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛中，装至半坛时放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部材料，盖好坛盖。

封坛——向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。

成品——将封好的坛子，放在室温下20℃环境中约15天，便可制成清脆爽口的泡菜了。

知识贴士

①腌制过程要注意食盐用量：

水盐质量比为4∶1，食盐用量过高，口味不佳，泡菜中亚硝酸盐含量过高；

食盐用量过低，低于10%则会导致杂菌大量繁殖，泡菜腐败。

②配制的盐水要煮沸冷却后使用，以有效杀灭水中的微生物及除去水中氧气，以利于乳酸菌发酵。

　典例2　有关泡菜发酵过程中的叙述，正确的是（　D　）

A．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高

B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用

C．发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶

D．发酵过程中要经常补充水槽中的水

[解析]　泡菜制作过程中，随着泡菜发酵中产生的酸味，亚硝酸盐的含量也会逐渐下降；

发酵过程中主要是乳酸菌的作用，还有酵母菌的发酵作用可以改善产品风味；

发酵中的乳酸菌不分解蛋白质和果胶，可保持蔬菜脆嫩而不软化腐败；

发酵过程中要经常补充水槽中的水，以保持坛内无氧状态。

2．某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂。

下列原因中正确的是（　B　）

①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖

②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖

③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖

④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖

A．①③　　　　　　B．②④

C．②③　　　　D．①④

[解析]　乳酸菌代谢所需的条件必须是无氧；

泡菜腐烂证明有杂菌污染。

亚硝酸盐含量的测定

1．原理：

在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，将显色样品与已知浓度的标准液进行目测比较，大致估算出食品中亚硝酸盐的含量。

2．亚硝酸盐含量测定流程图：

→→→

3．制备样品处理液流程图：

4．实验中所用试剂、药品及作用

序号

试剂、药品

作用

1

对氨基苯磺酸

与亚硝酸盐发生重氮化反应

2

盐酸

调节pH成酸性、溶解对氨基苯磺酸

3

N－1－萘基乙二胺盐酸盐

与重氮化反应的产物结合，生成玫瑰红色染料，作为测定亚硝酸盐含量的指示剂

4

硅胶

干燥剂，用于干燥亚硝酸钠

5

干燥后的亚硝酸钠

制备相应浓度的标准显色液

6

氯化镉、氯化钡

作为亚硝酸盐的提取剂

7

氢氧化钠

中和过多的盐酸和乳酸

8

氢氧化铝

作为吸附剂，使泡菜滤液脱色，变澄清

9

蒸馏水

作为溶剂

　典例3　下列关于测定亚硝酸盐含量的操作，错误的是（　D　）

A．质量浓度为4mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性

B．对氨基苯磺酸溶液和N－1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，应避光保存

C．质量浓度为5μg/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境

D．制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是中和氢氧化钠

[解析]　对氨基苯磺酸溶液和N—1—萘基乙二胺盐酸盐溶液都呈酸性，为保证其稳定性，应低温密闭保存。

亚硝酸钠标准液配料过程中应保持弱碱性环境以免形成亚硝酸挥发；

制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是使滤液中色素脱色，使滤液变得无色透明。

3．下列有关泡菜的制作和亚硝酸盐含量的测定实验的叙述，正确的是（　B　）

A．将新鲜蔬菜与煮沸冷却的盐水（盐和清水的质量比为1∶4）混匀装瓶

B．发酵过程中始终要保持密封状态，泡菜坛盖边沿的水槽中要始终装满水

C．在酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色沉淀

D．随发酵进行，亚硝酸盐含量逐渐增加，用比色法可进行亚硝酸盐含量的测定

[解析]　泡菜制作中应先加蔬菜，再加盐水，且盐与水的比例为1∶4，A错误；

由于乳酸菌的严格厌氧，因此发酵过程始终要保持密封状态，泡菜坛盖边沿的水槽中要始终装满水，B正确；

在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，C错误；

随发酵的进行，亚硝酸盐含量先逐渐增加，而后又逐渐降低，用比色法可进行亚硝酸盐含量的测定，D错误。

指点迷津·

拨云见日

1．泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化

泡菜坛中的亚硝酸盐含量变化为：

在腌制后的第4天，三只泡菜坛中亚硝酸盐的含量达到最高峰，而第10天泡菜坛中的亚硝酸盐含量开始明显下降。

这可能是由于泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于杂种细菌的繁殖（包括一些硝酸盐还原菌），这些细菌可促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。

但随着腌制时间的延长，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，对硝酸盐还原菌产生抑制作用，使其生长繁殖受影响，加上泡菜中含有大量抗突变或抗癌物质，如维生素C，能阻断亚硝酸盐及亚硝胺合成，致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。

亚硝酸盐的含量变化趋势如图：

2．泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸