高中生物选修1优质学案13 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量文档格式.docx

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摄入总量达到0.3～0.5__g时，会中毒；

摄入总量达到3__g时，会引起死亡；

且有可能转化为致癌物质——亚硝胺

卫生标准

肉制品中不得超过30（mg·

kg－1），酱腌菜中不得超过20（mg·

kg－1），婴儿奶粉中不得超过2（mg·

二、泡菜制作的实验流程

三、亚硝酸盐含量的测定

1.测定原理

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。

2.测定方法

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，则可大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

3.测定流程

→

|过程评价|

1.制作泡菜用到的乳酸菌是一种原核生物，只能进行无氧呼吸（　　）

2.制作泡菜与制作果酒一样，都需要前期通氧，后期无氧（　　）

3.当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，就可以转化为致癌物——亚硝胺（　　）

4.制备泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用（　　）

5.测定亚硝酸盐的含量时，样品中亚硝酸盐含量不同则会形成不同深度的玫瑰红（　　）

[答案]　1.√　2.×

　3.×

　4.×

　5.√

|联想·

质疑|

★乳酸杆菌发酵制作泡菜

★少吃腌制食品，预防亚硝酸盐中毒

★亚硝酸盐含量超标，摄入人体后，会中毒，甚至引起死亡。

★泡菜中的亚硝酸盐容易转化为亚硝胺，导致细胞癌变。

★亚硝酸盐中毒

影响泡菜腌制的条件有哪些？

提示：

时间、温度和食盐的用量等。

科学探究1　泡菜的制作

1.乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。

尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境的措施？

提示　

（1）选择气密性好的泡菜坛。

（2）盐水煮沸后冷却待用。

（3）装坛时压实，盐水没过全部菜料。

（4）盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水；

发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补水。

2.发酵初期泡菜坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，试分析产生气泡的原因？

提示　酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2。

3.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？

这层白膜是怎么形成的？

提示　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，在发酵初期或泡菜坛密封不严的情况下，其表面有氧气存在，适合酵母菌繁殖。

4.在下列坐标图中画出泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量的变化曲线，并分析原因。

（1）乳酸菌数量变化的原因：

__________________________________________

____________________________________________________________________。

（2）乳酸含量变化的原因：

____________________________________________

提示

（1）发酵前期泡菜坛中残留一定氧气，乳酸菌繁殖较慢；

发酵中期无氧环境形成后乳酸菌迅速繁殖，达到顶峰；

发酵后期又因乳酸积累而导致乳酸菌数量下降。

（2）乳酸是乳酸菌细胞代谢的产物，因此其含量因乳酸菌的生长繁殖而大量累积，在发酵后期达到最大值。

1.泡菜制作的原理及流程

2.泡菜发酵的三个阶段

（1）发酵初期：

蔬菜刚入坛，坛内尚有留存的氧气。

酵母菌、大肠杆菌等较为活跃，产生较多的CO2，形成气泡；

消耗氧气，使坛内逐渐形成无氧状态。

此阶段乳酸菌繁殖较慢，乳酸积累较少，是泡菜的初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。

（2）发酵中期：

无氧环境形成，乳酸积累，pH下降，乳酸菌开始活跃，产生大量乳酸，酵母菌等微生物的活动受到抑制。

这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味，而且清香。

（3）发酵后期：

乳酸含量继续增加，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。

3.泡菜制作过程中的注意事项

（1）泡菜制作的三个关键：

容器、盐水、调料。

要制作色香味俱佳、营养卫生的泡菜，应掌握原料的性质，注意选择容器，制备盐水、搭配调料等技术。

（2）腌制过程要注意食盐用量，水盐比为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，则可能会导致杂菌大量繁殖，泡菜腐败。

（3）发酵过程应控制温度，温度过高，则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长。

（4）随着泡菜中乳酸的产生，亚硝酸盐含量也会逐渐降低，并且泡菜中如维生素C、维生素B族、胡萝卜素及微量元素硒的作用，阻断了亚硝酸盐及亚硝胺的合成，使突变物质失去活性，从而起抗癌和抗突变作用。

（5）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，利于乳酸发酵。

[探究应用]

1.在泡菜的制作过程中，下列有关叙述错误的是（　　）

A.制作的原理是乳酸菌有氧呼吸产生乳酸

B.泡菜坛要选择密封性好的坛子

C.盐水要淹没全部菜料

D.制作时间与温度有关

[解析]　泡菜制作的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，A错误；

因为乳酸菌是厌氧型微生物，所以泡菜坛要选择密封性好的坛子，否则蔬菜容易腐烂，B正确；

制作泡菜时，盐水要淹没全部菜料，以便于乳酸菌无氧发酵，C正确；

温度影响乳酸菌的代谢速率，所以泡菜制作时间与温度有关，D正确。

[答案]　A

2.家庭泡菜的制作方法是：

新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洁并用白酒擦试过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、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28～30℃。

有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”。

在实验室或工厂化生产泡菜时，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。

（1）泡菜制作的原理是_________________________________________________。

（2）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是___________________________

（3）用白酒擦拭泡菜坛的目的是________________________________________，

加入“陈泡菜水”的作用是____________________________________________。

（4）在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡来源于微生物呼吸作用产生的__________；

发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度渐渐变缓甚至停止，主要原因是____________过低抑制了乳酸菌的生长；

制作泡菜的过程中，有机物的干重__________。

[解析]　

（1）泡菜制作的原理是在缺氧的环境条件下，乳酸菌发酵可产生大量乳酸。

（2）如果泡菜盐水浓度过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌生长，制作的泡菜会“咸而不酸”。

（3）制作泡菜时，所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒，防止杂菌污染。

加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种。

（4）在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，这些气泡来源于微生物呼吸作用产生的CO2；

发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度渐渐变缓甚至停止，主要原因是pH过低抑制了乳酸菌的生长；

制作泡菜的过程中，乳酸菌无氧呼吸作用消耗有机物，有机物的干重减少。

[答案]　

（1）在缺氧的环境条件下，乳酸菌发酵可产生大量乳酸　

（2）盐过多，抑制了乳酸菌发酵　（3）消毒　提供乳酸菌菌种　（4）CO2　pH　减少

科学探究2　泡菜制作过程中亚硝酸盐含量的测定

1.探讨亚硝酸盐对人体的危害

提示　摄入总量达到0.3～0.5g时，会中毒；

摄入总量达到3g时，会引起死亡；

且在特定条件下有可能转化为致癌物质——亚硝胺。

2.分析泡菜制作过程中亚硝酸盐含量的变化及原因

（1）用曲线表示亚硝酸盐含量在整个发酵过程中的变化趋势：

提示　

（2）亚硝酸盐含量的变化的原因：

_________________________________________

提示　发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，部分硝酸盐还原菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐，泡菜中的亚硝酸盐含量有所增加；

但随腌制时间的延长，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，硝酸盐还原菌的活动受到抑制，同时，亚硝酸盐被降解，使亚硝酸盐含量逐渐下降。

（3）为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃久放变质的蔬菜？

提示　有些蔬菜富含硝酸盐。

当这些蔬菜放置过久时发生变质，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。

3.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溶液，过滤后溶液变得透明澄清。

氢氧化铝的作用是________________________________________________

（2）如果样品液显色后，目测比色时发现与标准液的浓度不吻合怎么办？

_____________________________________________________________________

提示　

（1）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）在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液

1.泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析

发酵时期

乳酸菌

乳酸

亚硝酸盐

发酵初期

少（有氧气，乳酸菌活动受到抑制）

少

增加（硝酸盐还原菌的作用）

发酵中期

最多（乳酸抑制其他菌活动）

积累增多，pH下降

下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）

发酵后期

减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动）

继续增多，pH继续下降

下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）

曲线模型

2.亚硝酸盐含量测定过程中各试剂的作用

名称

作用

对氨基苯磺酸

与亚硝酸盐发生重氮化反应

盐酸

调节pH成酸性

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

硅胶

干燥剂，用于干燥亚硝酸钠

干燥后的亚硝酸钠

制备相应浓度的标准显色液

氯化镉、氯化钡

溶于蒸馏水并用浓盐酸酸化后作为亚硝酸盐的提取剂

氢氧化钠

中和过多的盐酸，营造碱性环境

氢氧化铝

作为吸附剂，使泡菜滤液脱色，变澄清

1.关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，正确的是（　　）

A.泡菜制作需要配制盐水，其中盐与水的质量比为4∶1

B.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形成玫瑰红色染料

C.制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是去除色素等杂质，澄清溶液

D.泡菜腌制时间的长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食盐的用量不影响

[解析]　泡菜制作需要配制盐水，其中清水与盐的质量比为4∶1，A错误；

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，B错误；

氢氧化铝乳液可以吸附样品液中的色素等杂质，澄清溶液，C正确；

泡菜腌制时间长短、温度和食盐的用量均会影响亚硝酸盐含量，D错误。

[答案]　C

2.下列有关泡菜中亚硝酸盐含量测定的叙述错误的是（　　）

A.在制备泡菜样品处理液时，对滤液起到净化作用的是氢氧化铝乳液

B.用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先减少后增加

C.含量测定的基本原理是亚硝酸盐和其他化合物反应后形成玫瑰红染料

D.制备标准显色液时需要不加亚硝酸盐的比色管作空白对照

[解析]　氢氧化铝具有吸附作用，在制备泡菜样品处理液时，氢氧化铝乳液能除去滤液中的色素，使其变得无色透明，A正确；

泡菜开始腌制时，坛内环境有利于硝酸盐还原菌等杂菌繁殖，促进硝酸盐还原为亚硝酸盐，随着腌制时间延长，乳酸菌产生的乳酸抑制了硝酸盐还原菌，且部分亚硝酸盐被分解，亚硝酸盐含量又降低，B错误；

含量测定的基本原理是亚硝酸盐和其他化合物反应后形成玫瑰红染料，C正确；

制备标准显色液时需要不加亚硝酸盐的比色管作空白对照，D正确。

[答案]　B

1.制作泡菜时，起主要作用的微生物是（　　）

A.酵母菌B.醋酸菌

C.毛霉D.乳酸菌

[解析]　参与泡菜制作的主要微生物是乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。

[答案]　D

2.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响，下列说法正确的是（　　）

A.膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出

B.亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用

C.亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物质

D.亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响

[解析]　研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，当人体摄入量达某一数值后才会致病。

亚硝酸盐绝大部分随尿液排出体外，其本身无致癌作用，但在特定条件下会转变成致癌物质。

3.关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，正确的是（　　）

A.泡菜制作需要将配制好的盐水煮沸后即可倒入菜坛中

B.泡菜坛应该选择材料好、外表美观的坛子，只要不漏水、不渗水就行

C.泡菜制作时可以加入少许“陈泡菜水”，目的是增加乳酸菌菌种

D.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，但温度和食盐的用量不影响其含量

[解析]　泡菜制作需要将配制好的盐水煮沸后冷却待用，A错误；

泡菜发酵需要无氧条件，因此泡菜坛需要有好的密封性，B错误；

泡菜制作时可以加入少许“陈泡菜水”，目的是增加乳酸菌菌种，C正确；

泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食盐的用量也会影响其含量，D错误。

4.如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：

（1）制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为________，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是_______________________________________________________

___________________________________________________________________。

试说明盐在泡菜制作中的作用__________________________________________。

（2）泡菜风味形成的关键在于________的加入。

（3）发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是

（4）测定亚硝酸盐含量的方法是_________________________________________。

[解析]　制作泡菜时的盐水中的盐主要有抑制微生物生长、渗出蔬菜中过多的水和调味的作用，所以要控制盐与水的比例为1∶4，含盐过多会影响口味，过少则滋生杂菌。

发酵的不同时期亚硝酸盐的含量会因微生物活动强弱而发生变化，所以及时检测亚硝酸盐的含量，把握取食的时机是非常必要的，而检测亚硝酸盐含量一般采取比色法。

[答案]　

（1）4∶1　加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响　盐有灭菌、渗出蔬菜中过多的水以及调味的作用　

（2）调味料　（3）发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是为了把握取食泡菜的最佳时机　（4）比色法