高中生物第二章发酵技术实践第6课时测定发酵食品中的特定成分同步备课教学案苏教版选修Word文档格式.docx
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当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。
此阶段泡菜酸度过高，风味不协调。
1.泡菜发酵原理
（1）试写出泡菜发酵过程反应式。
答案 C6H12O6
2C3H6O3＋能量。
（2）乳酸菌常用于制作酸奶，为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？
答案 酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。
抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵。
（3）发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，试分析气泡产生的原因。
为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？
答案 气泡的产生是由于酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生的CO2。
形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。
酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。
（4）在坐标系中画出乳酸菌、乳酸含量的“变化”曲线。
答案 如图所示
2.发酵条件的控制
（1）为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境？
答案 制作泡菜所用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，只有在无氧环境中才会进行乳酸发酵。
（2）如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？
答案 ①选择的泡菜坛要有很好的气密性；
②加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；
③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
（3）制作泡菜往往要加入一些白酒，加入白酒有什么作用？
答案 白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。
归纳总结 泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化
时期
乳酸菌
乳酸
初期
少（有氧气，乳酸菌活动受抑制）
少
中期
最多（乳酸抑制其他菌活动）
增多，pH下降
后期
减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制自身活动）
继续增多，pH继续下降
变化曲线
1.下列关于乳酸菌的叙述，不正确的是（ ）
A.乳酸菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌
B.乳酸菌在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内均有分布
C.乳酸菌是兼性厌氧型微生物
D.乳酸菌可将葡萄糖分解成丙酮酸，再在酶的作用下还原成乳酸
答案 C
解析 乳酸菌在自然界中分布很广泛，种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌，它属于严格厌氧型的原核生物。
2.在泡菜的制作过程中，下列叙述不正确的是（ ）
A.按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水
B.按照清水与盐的质量比为5∶1的比例配制盐水
C.盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
D.在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境
答案 B
方法技巧
发酵过程中杂菌的控制方法
（1）泡菜坛的密闭性及灭菌。
（2）蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。
（3）食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。
（4）调味料也具有抑菌的作用。
（5）泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。
二、测定泡菜中亚硝酸盐的含量
1.亚硝酸盐的常识及作用
（1）物理性质：
白色粉末，易溶于水。
（2）应用：
用于生产各种染料，也作为防冻剂使用，常称为“工业用盐”。
（3）分布：
广泛存在于自然环境中，在食物中都可以检测出一定量的亚硝酸盐，在食品加工过程中也会产生亚硝酸盐。
（4）对人体的影响：
亚硝酸盐进入血液后，能将正常携带氧的低铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，使其失去携带氧气的能力，导致组织细胞缺氧，出现亚硝酸盐中毒现象。
食品是人体摄入亚硝酸盐的主要来源。
2.亚硝酸盐含量的测定原理
样品经过沉淀蛋白质、去除脂肪后，在弱酸性条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺形成玫瑰红色化合物。
色泽深浅在一定范围内与亚硝酸盐含量成正比，可与系列亚硝酸盐标准显色液比较并确定样品中亚硝酸盐含量。
3.操作过程
（1）测定步骤
配制试剂
↓
对泡菜样品进行测定前处理
测定样品中的亚硝酸盐含量
与亚硝酸钠标准显色液进行比对：
比较样品液和亚硝酸钠标准显色液的颜色，
可粗略地确定样品中的亚硝酸钠含量
（2）测定实验中所用各种试剂、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
③
盐酸萘乙二胺
与重氮化反应的产物结合，生成玫瑰红色化合物，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
氢氧化钠
中和过多的盐酸，营造碱性环境
⑦
氢氧化铝
作为吸附剂，使泡菜滤液脱色，变澄清
⑧
蒸馏水
作为溶剂
1.亚硝酸盐含量的变化
某同学在泡菜腌制过程中每3～4天测一次亚硝酸盐的含量，其结果如下表：
泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化（mg/kg）
坛号
亚硝酸盐含量
腌制天数
1
2
3
封坛前
0.15
4天
0.60
0.20
0.80
7天
0.10
10天
0.05
14天
（1）在下图中绘出1号坛泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化图。
（2）结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。
答案 泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于杂菌的繁殖（包括一些硝酸盐还原菌），这些细菌可以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，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受到影响，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。
（3）日常生活中不能吃存放时间长、变质蔬菜的原因是什么？
答案 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.亚硝酸盐含量的测定
（1）制备样品处理液时，最后向试管中加入氢氧化铝乳液，过滤后变得透明澄清，试分析氢氧化铝的作用。
答案 氢氧化铝能够吸附样品液中的杂质，使过滤液透明澄清，防止干扰显色反应。
（2）如果样品液显色后，目测比色时发现与标准显色液的浓度不吻合怎么办？
答案 如果不吻合，应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液。
3.下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是（ ）
A.亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色
B.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D.样品液显色后，通过与已知浓度的标准显色液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
解析 显色反应是指在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与盐酸萘乙二胺结合形成玫瑰红色染料，所以理化性质发生了改变，故A项正确，B项错误。
不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同，因此可以通过与标准显色液比较，大致估算待测液中亚硝酸盐的含量，故C、D项正确。
4.下列关于测定亚硝酸盐含量的操作中，错误的是（ ）
A.质量浓度为4g/L的对氨基苯磺酸溶液呈酸性
B.对氨基苯磺酸溶液和盐酸萘乙二胺溶液应避光保存
C.质量浓度为5μg/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境
D.制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是中和氢氧化钠
答案 D
解析 制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是吸附样品滤液中的色素等杂质，使滤液变得澄清透明，以便使后续的显色反应更明显。
拓展延伸
检测过程中应注意的问题
（1）标准显色液、样品处理液的制备中计量要精确。
（2）测定亚硝酸盐含量的操作中，注意每次取样要用洗净的筷子、小匙，专人专用，专人清洗。
取样后迅速封坛，防止泡菜被污染。
（3）在实验过程中，应比较不同时期亚硝酸盐含量的变化及其对泡菜质量的影响。
（4）比色后，如果发现样品液与标准液浓度不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液，重新比色。
三、测定发酵食品中的维生素C的含量
1.维生素C的有关知识
（1）地位：
维生素C又称抗坏血酸，是人体不可缺少的一种水溶性维生素。
（2）功能：
①促进人体的生长发育。
②增强人体对疾病的抵抗能力。
③增强肝脏的解毒能力。
④还能维持牙齿、骨骼、血管和肌肉等的正常功能。
（3）缺乏症：
坏血病。
（4）来源：
必须从食物中摄取。
（5）分布：
广泛存在于新鲜的水果和蔬菜中。
2.探究发酵食品中维生素C含量的变化
（1）测定原理
维生素C是一种强还原剂，它能将蓝色的2,6－二氯靛酚溶液还原成无色。
（2）测定过程
待测样品的制备过程→用2,6－二氯靛酚溶液进行测定→结果。
1.完善下图测定维生素C的步骤，并回答下列问题：
结论：
（1）不同食物中维生素C含量不同。
（2）同种蔬菜因腌制时间长短不同泡菜中维生素C含量有差异。
2.动物体内的维生素C有哪些来源？
答案
（1）来自食物，尤其是蔬菜和水果；
（2）利用葡萄糖代谢途径合成。
3.亚硝酸盐对人体的危害主要表现在哪些方面？
维生素C可在一定程度上解除亚硝酸盐的危害，你能说出其中的道理吗？
答案 亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。
与亚硝酸盐相反，维生素C是一种强还原剂，它可解除亚硝酸盐的危害，从而恢复血红蛋白的功能。
归纳提升
（1）维生素C的三大作用
①抗毒作用。
常用于防治职业中毒，如铅、汞、砷和苯的慢性中毒。
②促进胶原蛋白和粘多糖的合成，维持软骨、牙质和骨的正常细胞间质，促进伤口愈合和降低微血管的通透性及脆性。
③促进抗体生成和增强白细胞对细菌的吞噬能力，增强机体的抵抗力。
（2）测定原理：
染料2，6－二氯靛酚的颜色反应表现两种特性，一是取决于其氧化还原状态，氧化态为深蓝色，还原态变为无色；
二是受其介质的酸碱度影响，在碱性溶液中呈深蓝色，在酸性介质中呈浅红色。
5.下列关于维生素C的作用及含量测定的相关叙述，不正确的是（ ）
A.维生素C是一种脂溶性维生素
B.维生素C可促进人体的生长发育，增强人体对疾病的抵抗能力
C.人体缺乏维生素C时会患坏血病
D.可用蓝色的2,6－二氯靛酚溶液滴定法检测蔬菜中维生素C的含量
答案 A
解析 维生素C是一种水溶性维生素。
一题多变
（1）在试管中是先加入蓝色的2,6－二氯靛酚溶液还是受检果汁？
答案 应先加入蓝色的2,6－二氯靛酚溶液，然后再滴加受检果汁，直到蓝色的2,6－二氯靛酚溶液变成无色为止。
（2）被检果汁最好是无色，请说明理由。
答案 由于滴加果汁的量是通过观察2,6－二氯靛酚溶液的颜色变化来确定的，如果果汁有一定的颜色会影响对颜色的观察，所以所用果汁最好是无色的。
1.泡菜制作过程中，乳酸菌进行无氧呼吸是为了（ ）
A.获取乳酸B.获取能量
C.氧化分解有机物D.获取热能
2.某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当泡菜腐烂。
下列原因中不正确的是（多选）（ ）
A.罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖
B.罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
C.罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖
D.罐口封闭不严，促进了好氧腐生菌的生长繁殖
答案 AC
解析 乳酸菌是厌氧菌，当发酵过程中，由于密闭不严使氧气进入，会使乳酸菌的生长繁殖受到抑制。
同时，由于氧气的进入，使其他好氧菌大量繁殖，导致泡菜腐烂。
3.在测定果蔬中维生素C含量的实验中，维生素C的作用是（ ）
A.氧化剂，能将蓝色的2,6－二氯靛酚溶液氧化成无色
B.氧化剂，能将无色的2,6－二氯靛酚溶液氧化成蓝色
C.还原剂，能将无色的2,6－二氯靛酚溶液还原成蓝色
D.还原剂，能将蓝色的2,6－二氯靛酚溶液还原成无色
解析 维生素C是强还原剂，2,6－二氯靛酚溶液是蓝色的，在维生素C的作用下，其蓝色可以褪去，用此原理可以检测果蔬中维生素C的含量。
4.下列相关叙述错误的是（ ）
A.维生素C是一种强还原剂
B.维生素C能将蓝色的2,6－二氯靛酚溶液还原成无色
C.维生素C能将无色的2,6－二氯靛酚溶液氧化成蓝色
D.泡菜发酵时间长短不同，维生素C含量有差异
解析 维生素C是一种强还原剂，可将蓝色的2,6－二氯靛酚溶液还原成无色，据此原理可检测蔬菜腌制过程中维生素C的含量。
5.泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。
某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研究。
请回答下面的问题：
（1）制作泡菜的原理是_______________________________________，制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是______________________________。
（2）测定亚硝酸盐含量的实验原理是：
在__________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生__________反应后，与盐酸萘乙二胺结合形成__________色染料。
将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。
（3）如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。
根据此实验结果，你认为制作泡菜比较适合的食盐浓度为__________；
原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因________________________________________________________________________
答案
（1）无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸 亚硝酸盐的含量低
（2）弱酸性 重氮化 玫瑰红
（3）5% 食盐质量分数为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11d后亚硝酸盐含量降到最低值
（4）泡菜坛子密封不严，或取食工具不卫生，或盐的比例过小，都会引起杂菌滋生，导致泡菜变质
解析
（1）泡菜制作原理是在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸；
与储存时间较久的蔬菜相比，新鲜蔬菜亚硝酸盐含量较低，故制作泡菜宜选择新鲜蔬菜。
（2）亚硝酸盐含量的测定原理是在弱酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与盐酸萘乙二胺结合形成玫瑰红色染料，将显色反应后的样品与标准样品比色，可估测泡菜中亚硝酸盐含量。
（3）图中曲线显示食盐质量分数为5%的泡菜中乳酸菌代谢活动最强，且亚硝酸盐含量下降最快。
（4）乳酸菌为厌氧型微生物，若泡菜坛密封不严或杂菌污染均会导致泡菜腐烂变质。
课时作业
[学考达标]
1.制作泡菜过程中亚硝酸盐的含量变化是（ ）
A.先减少后增加B.先增加后减少
C.逐渐增加D.逐渐减少
解析 在泡菜的腌制过程中，由于坛环境内硝酸盐还原菌的繁殖，促进硝酸盐还原为亚硝酸盐，但随腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，抑制硝酸盐还原菌的繁殖，使亚硝酸盐的含量逐渐下降。
2.在选泡菜坛时，应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的，其目的是（ ）
A.美观
B.可防止内部液体渗出
C.耐用
D.密封好，保证坛内外气体不交换
解析 泡菜的制作离不开乳酸菌，而乳酸菌是厌氧生物，无O2时方可进行乳酸发酵产生乳酸。
3.下列关于亚硝酸盐含量测定原理的描述正确的是（ ）
A.重氮化→酸化→显色→比色
B.重氮化→酸化→比色→显色
C.酸化→重氮化→显色→比色
D.酸化→重氮化→比色→显色
解析 在弱酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与盐酸萘乙二胺结合形成玫瑰红色染料。
将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，便可估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
4.泡菜制作过程中，下列对不同时期泡菜坛中乳酸菌含量的叙述，正确的是（ ）
A.制作泡菜初期并无乳酸菌的存在
B.腌制过程中乳酸菌含量会逐渐增多并达到最高峰，然后下降
C.腌制后期乳酸菌含量会急剧下降
D.腌制的全过程乳酸菌的含量不变，活性不同
解析 泡菜的制作是利用蔬菜表面的乳酸菌的代谢，将糖类转化成乳酸，因此发酵初期就有乳酸菌，由于发酵条件的变化，乳酸菌大量繁殖，达到一定量后由于酸度过大，乳酸菌数量会下降。
5.维生素C又称为抗坏血酸，缺乏时不会出现（ ）
A.创口溃疡不易愈合
B.骨骼和牙齿脆性增加
C.表现为伤口流血不止，为血友病
D.毛细血管通透性增大
解析 血友病是一种伴X隐性遗传病，与维生素C的缺乏无关。
6.下列关于维生素C的说法中，不正确的是（ ）
A.它又称为抗坏血酸，是人体不可缺少的物质
B.它可在生物体氧化反应中作为氢的载体
C.人体缺乏维生素C，骨骼和牙齿易于折断或脱落
D.人体自身可以合成维生素C
[高考提能]
7.下列关于发酵产物的说法，错误的是（ ）
A.果汁发酵是否产生酒精可以用重铬酸钾来检测
B.检测醋酸产生的简单易行的方法是闻气味
C.泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺酸盐检测
D.检验乳酸产生的简单易行的方法是品尝
解析 发酵产物的鉴定不可以用品尝的方法，以防有毒。
检验乳酸的方法是用pH试纸检测。
8.人们利用某些微生物制作食品时，需要分析微生物的特点，控制微生物的发酵条件。
下列与此有关的各项内容都正确的是（ ）
选项
A
B
C
D
食品
果酒
果醋
腐乳
泡菜
主要微生物
酵母菌
醋酸菌
毛霉
制作装置或操作步骤
9.下列操作中不会引起泡菜污染的是（ ）
A.坛盖边沿的水槽应注满水，并且要时常补充水槽中的水
B.腌制时温度过高，食盐量不足10%
C.腌制的时间过短
D.盐水入坛前不用煮沸，直接入坛
解析 在泡菜的腌制过程中，要注意控制时间、温度和食盐的用量。
温度过高，食盐量不足10%，腌制时间过短，盐水入坛前不煮沸冷却等，都容易引起细菌大量繁殖。
10.泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是（ ）
A.乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；
气体为CO2
B.因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；
气体为空气
C.发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；
D.乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；
解析 蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。
11.农村中泡菜的制作方法：
将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，凡有裂缝的菜坛不能用。
然后加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～32℃。
有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”，前者是用盐过多，后者是用盐过少。
（1）用白酒擦拭泡菜坛的目的是____________________________________________。
（2）菜坛密封的原因是____________________________________________________。
若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是_______________________________________。
（3）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是____________________________。
（4）加入一些“陈泡菜水”的作用是________________________________________。
（5）制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化？
菜坛内有机物的种类如何变化？
________________________________________________________________________
答案
（1）消毒、杀菌
（2）乳酸菌是严格厌氧型微生物，有氧会抑制乳酸菌发酵 好氧微生物大量繁殖，使泡菜腐败变质
（3）盐的浓度过高，使乳酸菌失水死亡，没有生成乳酸，或产生乳酸过少
（4）提供乳酸菌菌种，使其在短时间内形成菌种优势
（5）有机物干重减少，种类增多
解析 本题主要考查泡菜制作过程及条件控制，分析如下：
（1）
用白酒擦拭的目的是消毒、杀菌，避免泡菜坛中的微生物影响发酵过程
（2）
菜坛密封是为了形成无氧环境，为乳酸菌提供适宜环境；
若菜坛有裂缝，则会抑制乳酸菌的发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使泡菜腐败变质
（3）
微生物生长需要适宜的渗透压，若外界
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