高中生物专题1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练习新人教版选修1.docx

高中生物专题1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练习新人教版选修1.docx

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高中生物专题1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练习新人教版选修1

1.制作泡菜的主要菌种是乳酸菌，为厌氧菌，在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸。

2．测定亚硝酸盐含量用比色法。

即在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐遇到对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺盐酸盐溶液时会呈现玫瑰红色。

将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

3．在泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。

4．亚硝酸盐含量的测定步骤：

配制溶液―→制备标准显色液―→制备样品处理液―→比色。

5．在发酵过程中，亚硝酸盐含量先增加后降低。

课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

泡菜的制作

[自读教材·夯基础]

1．制作原理

（1）制作泡菜的菌种是乳酸菌。

（2）乳酸菌

2．泡菜的腌制

（1）制作流程：

（2）腌制的条件：

在腌制过程中，要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。

温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。

1．在四川，人们制作泡菜用的是一种坛口突起，坛口周围有一圈凹形托盘，扣上扣碗可以密封的坛子。

制作泡菜的坛子必须密封，请说明其原因。

提示：

乳酸菌为厌氧菌，发酵应在无氧条件下进行。

2．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？

你认为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，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。

[跟随名师·解疑难]

1．乳酸发酵

（1）同型乳酸发酵：

发酵产物中只有乳酸的发酵类型。

反应式：

C6H12O6

2C3H6O3

（2）异型乳酸发酵：

发酵产物中除乳酸外，还有其他产物，如乙醇、CO2等的发酵类型。

反应式：

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2

C6H12O6

2C3H6O3

2．泡菜制作流程

3．泡菜发酵过程

泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：

（1）发酵前期：

蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，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，二氧化碳以气泡形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧状态。

此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。

（2）发酵中期：

由于前期乳酸的积累，pH下降，缺氧状态的形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸积累，pH达3.5～3.8，大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。

这一时期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香，品质最好。

（3）发酵后期：

继续进行乳酸发酵，乳酸积累达1.2%以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，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。

亚硝酸盐含量的测定

[自读教材·夯基础]

1．亚硝酸盐

物理性质

白色粉末，易溶于水

应用

在食品生产中常用作食品添加剂

分布

分布广泛，存在于蔬菜、咸菜和豆粉等食品中

危害

人体摄入总量达到0.3～0.5_g时会引起中毒；摄入总量达到3_g时会引起死亡

代谢

绝大多数随尿排出，但在特定条件下，会转变为致癌物——亚硝胺

2．测定亚硝酸盐含量的原理

3．测定亚硝酸盐含量的操作流程

配制溶液―→制备标准显色液―→制备样品处理液―→比色

1．有人说：

“‘千沸水’喝不得，长期饮用会导致癌症。

”请分析其道理。

提示：

水中本含有少量硝酸盐和亚硝酸盐，在烧水过程中硝酸盐不断分解，导致亚硝酸盐不断上升。

2．结合pH试纸的作用原理，简要说明测定亚硝酸盐的方法和原理。

提示：

测定亚硝酸盐用比色法。

原理为一定浓度的亚硝酸盐与试剂反应后的颜色与标准显色液比较后，可确定其浓度。

3．在测定亚硝酸盐含量的实验中，提取剂、氢氧化钠溶液、氢氧化铝乳液的作用分别是什么？

提示：

①提取剂：

增加亚硝酸盐的溶解度，利于泡菜中亚硝酸盐的提取。

②氢氧化钠：

中和过多的乳酸，制造弱碱环境。

③氢氧化铝乳液：

吸附样品滤液中的杂质，使泡菜汁透明澄清，以便后续的显色反应。

[跟随名师·解疑难]

1．亚硝酸盐测定原理

2．计算亚硝酸盐含量

亚硝酸盐含量＝

泡菜制作

[例1]下面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）制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是___________________________。

（2）制作泡菜盐水时清水与盐的质量比约为________。

盐水需煮沸并冷却后才能使用，写出原因：

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

__________________。

（3）泡菜风味形成的关键在于________的加入。

（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：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是___________________________

________________________________________________________________________。

[解析]　清水、盐比例应控制为4∶1，盐的主要作用是抑制微生物的生长、渗出蔬菜中的多余水分和调味。

盐过多会影响泡菜口味，盐过少会滋生杂菌。

坛子密封不严或取食工具不清洁也会造成泡菜被杂菌污染，发酵的不同时期亚硝酸盐含量会有变化，取食时应选择最佳时机。

[答案]　

（1）亚硝酸盐的含量低

（2）4∶1　加热煮沸的目的是杀灭杂菌，冷却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、渗出蔬菜中过多水分以及调味的作用

（3）调味料

（4）泡菜坛子密封不严，或取食工具不卫生，或盐和水的比例不适当，都会引起杂菌滋生、泡菜变质

（5）发酵不同时期亚硝酸盐含量会发生变化，及时测定是为了把握取食泡菜的最佳时机

归纳拓展　泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间的变化，如下图所示：

亚硝酸盐含量的测定

[例2]已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。

为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：

刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。

回答相关问题：

（1）请完善下列实验步骤。

①标准管的制备：

用______________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。

②样品管的制备：

用刻度移液管分别吸取一定量的________________________________，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。

③将每个____________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅____________的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

（2）下图表示的是泡菜中______________的变化趋势。

（3）泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________________________________________________________________________

（填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”）。

[解析]　

（1）在亚硝酸盐的含量测定中，用不同浓度亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管；用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管；将每个样品管分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管中的亚硝酸盐含量。

（2）据图可知，该图表示亚硝酸盐含量随发酵时间的变化曲线。

（3）制泡菜时使用的微生物是乳酸菌。

[答案]　

（1）①不同浓度的亚硝酸钠标准溶液

②不同泡制天数的泡菜滤液　③样品管　相同（相近）　

（2）亚硝酸盐含量　（3）乳酸菌

[随堂基础巩固]

1．下列叙述错误的是（　　）

A．醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸

B．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精

C．泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵

D．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶

解析：

选A　醋酸菌是好氧细菌，只有当氧气充足时，才利用乙醇发酵产生醋酸；酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行无氧呼吸产生酒精；泡菜制作利用的原理是乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸；毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。

2．下列关于亚硝酸盐的叙述，正确的是（　　）

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．亚硝酸盐在人体胃中可变成亚硝胺

D．水煮得越久亚硝酸盐的含量越少

解析：

选C　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，亚硝酸盐浓度会越大，含量不会减少。

亚硝酸盐在食品生产中可作食品添加剂，但量过多会使人中毒。

亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中可转变为亚硝胺。

3．有关测定亚硝酸盐含量的叙述，错误的是（　　）

A．亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应需在盐酸酸化条件下进行

B．重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料

C．对显色反应样品进行目测，可精确算出泡菜中亚硝酸盐含量

D．配制溶液所用的提取剂为氯化镉与氯化钡

解析：

选C　通过比色法来测定亚硝酸盐含量，只能是大致估算出其含量，并不能精确计算出其多少。

4．回答下列有关泡菜制作的问题：

（1）制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是____________。

为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是________________。

（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行__________的过程。

该过程发生在乳酸菌细胞的__________中。

（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________、____________和____________等。

（4）从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。

这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是________________________________________________，原因是________________________________________________________________________

____________________________。

解析：

（1）细菌分布广泛，制作泡菜时，需要乳酸菌进行发酵，为防止杂菌污染，所需盐水需要煮沸；加入陈泡菜液，可以增加乳酸菌数量，加速乳酸产生。

（2）乳酸菌为原核生物，可进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸，其无氧呼吸的过程发生在乳酸菌的细胞质中。

（3）在泡菜制作过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量等。

（4）由于乳酸菌比杂菌更为耐酸，所以在酸性环境中，乳酸菌能够正常地增殖，而其他杂菌繁殖将受到抑制，所以在此过程中，乳酸菌数量增多，杂菌数量减少。

答案：