课题3.制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

人教版选修1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（一）乳酸菌发酵乳酸菌（是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称，种类很多，常见有乳酸链球菌和乳酸杆菌）是种异养厌氧型细菌，在无氧的条件下，将葡萄糖分解成乳酸。乳酸杆菌常用于制作酸奶。一、基础知识乳酸链球菌（球状）分布：在自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部都有繁殖：以二分裂方式进行繁殖思考：含有抗生素的牛奶能不能发酵成酸奶？为什么？不能。因为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成酸奶。（二）亚硝酸盐为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？(或者说不宜多吃腌制蔬菜)有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，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（腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害健康）。二、实验设计请你根据下图（实验流程示意图）和提供的二个资料，结合教材第10～12页中的“操作提示”进行实验设计，并写出详细的实验方案。原料加工修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状加盐盐水冷却泡菜盐水加调味料装坛发酵成品测定亚硝酸盐含量1、材料（1）各种蔬菜均可，一般用白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。（2）添加的调味品，如花椒、八角等。（3）白酒、食糖和盐。蔬菜以质地鲜嫩，肉厚，无虫咬、无烂痕、无斑点者为佳花椒、八角等香辛料可增香、除异去腥2、设备及用品泡菜坛、菜刀、菜板①观型体:泡菜坛以火候老、釉质好、无裂纹、无砂眼、形体美观的为佳。②看内壁:将坛压在水内，看内壁，以无砂眼、无裂纹、无渗水现象的为佳。③视吸水:坛沿掺入清水一半，用废纸一卷，点燃后放坛内，盖上坛盖，能把沿内水吸干（从坛沿吸入坛盖内壁）的泡菜坛质量较好，反之则差。④听声音:用手击坛，听其声，钢音的质量则好，空响、砂响、音破的质次。（一）泡菜坛的选择问题：不合格的泡菜坛为什么会引起蔬菜的腐烂？泡菜坛漏气，会使需氧型微生物大量繁殖，引起蔬菜腐烂。（二）腌制的条件问题：为什么温度过高、食盐用量不足、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖？温度过高、食盐用量不足，有利于其他细菌繁殖；腌制一定的时间以后，乳酸菌产生了大量的乳酸，从而抑制了其他微生物的生长，若腌制时间不够，乳酸含量不高，则不能抑制其他微生物的繁殖。（1）各种菜洗净并切成3～4cm长的小块。（2）将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。（3）将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛，混合均匀。如果希望发酵快些，可将蔬菜在开水中浸1分钟后入坛，再加上一些白酒。（4）将坛口用水封好，防止外界空气进入。（5）腌制2周左右开坛食用。（6）如果加一些已经腌制过的泡菜汁更好，相当于接种已经扩增的发酵菌，可减少腌制时间。三.操作步骤根据微生物的活动情况和乳酸积累量,可以将泡菜发酵过程分为三个阶段（发酵过程不是乳酸菌单独发酵的结果）:发酵初期:大肠杆菌和酵母菌较为活跃,一方面消耗掉坛中的氧气（形成无氧环境）,另一方面产生较多的二氧化碳（气泡）,此时为泡菜初熟阶段,菜质咸而不酸、有生味。发酵中期：由于乳酸不断积累和缺氧的形成，乳酸杆菌开始活跃，这时乳酸的积累量可达0.6%-0.8%，PH为3.5-3.8，其他的微生物的活动受到抑制，这时泡菜完全成熟，菜有酸味而清香。发酵后期：乳酸含量继续增加，可达1.0%以上，当超过1.2%以上时，乳酸菌的生长受到抑制，数量减少。发酵速度变缓甚至停止，此时泡菜酸度过高、口味不佳（发酵时间不宜过长）。发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少（有O2，乳酸菌活动受抑制）少增加（硝酸盐还原菌的作用）发酵中期最多（乳酸抑制其它菌活动）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（乳酸继续积累，pH继续下降，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）泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化2、加入白酒有什么作用？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。思考：3、用水封闭坛口起什么作用？不封闭有什么结果？水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，空气中21％是氧气，这是最简易的造成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。1、为什么要将盐水烧开冷却后再制作泡菜？除去水中的氧气；杀灭盐水中的其他细菌4、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？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，适合酵母菌的繁殖。5、温度控制在什么范围内？发酵过程控制在室温即可，最好在26摄氏度-36摄氏度。温度过高，则易滋生杂菌；温度过低，则发酵时间延长。1、泡菜中的亚硝酸盐的形成硝酸盐亚硝酸盐还原氧化细菌等微生物维生素C、E和酚类物质亚硝胺（三）、测定亚硝酸盐含量的操作适宜温度、PH和一定的微生物作用致癌物2、测定亚硝酸盐含量的原理和比色的原理。（2）重氮反应形成的产物与N—1—萘基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液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。（1）在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应偶联3.步骤（1）配置溶液（2）配制标准液（3）制备泡菜样品处理液（4）比色（1）配置溶液(各种试剂及作用)对氨基苯磺酸溶液(4mg/ml)：称取0.4克对氨基苯磺酸，溶解于100ml体积分数为20％的盐酸中，避光保存。(与亚硝酸盐发生重氮化反应)N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液(2mg/ml)：称取0.2克N-1－萘基乙二胺盐酸盐，溶解于100ml的水中，避光保存。（与重氮化反应的产物结合形成玫瑰红色染料，作为测定亚硝酸盐含量的指示剂）亚硝酸钠溶液(5ug/ml)：称取0.10克于硅胶干燥器中干燥24小时的亚硝酸钠，用水溶解至500ml，再转移5ml溶液至200ml容量瓶，定容至200ml盐酸：营造酸性环境硅胶：干燥剂，用于干燥亚硝酸盐干燥后的亚硝酸钠：制备相应浓度的标准比色液提取剂：分别称取50克氯化镉、氯化钡，溶解于1000ml蒸馏水中，用浓盐酸调节pH至1。（提取亚硝酸盐）氢氧化钠溶液（2.5mol/l）：称取10g氢氧化钠，用水定溶至100mL。（中和过多的盐酸，营造碱性环境）氢氧化铝乳液:氢氧化铝胶体能吸附泡菜汁液中的杂质，使泡菜滤液透明澄清，以便进行后续的显色反应。（吸附剂）。（2）配制标准显色液的基本步骤是：①用刻度移液管吸取体积0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5mL的亚硝酸钠溶液分别置于比色管中，另取1支比色管为空白对照。②向各管加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液混匀静置3～5分钟。③向各管加入1.0mLN-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液。④最后用蒸馏水定容到50mL，混匀，观察亚硝酸钠溶液颜色的剃度变化。（3）制备样品处理液的步骤是：①称取0.4kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200mL汁液。②取100mL汁液倒入500mL容量瓶，添加200mL蒸馏水和100mL提取剂，摇床振荡1h，再加40mL氢氧化钠溶液，最后用蒸馏水定容到500mL并立刻过滤获得滤液。③将滤液60mL移入100mL容量瓶，用氢氧化铝乳液（吸附脱色）定容后过滤，获得无色透明的滤液。（4）比色①将40mL滤液移入50mL比色管中，并编号。②分别依次加入2.0mL的对氨基苯磺酸溶液和1.0mL的N-1-萘基乙二胺盐酸溶液，并定容到50mL，混匀静置15min。③观察颜色变化，并与标准显色液比较，记录亚硝酸盐含量。④计算样品滤液（40mL）中亚硝酸盐含量。计算公式是：样品中亚硝酸盐含量（mg）取样量（40mL滤液的质量，Kg）三、结果分析与评价1.用显微镜观察腌制泡菜盐水中的乳酸菌：用高倍镜观察，乳酸菌呈链球状或杆状，无核2.泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化的趋势：泡菜中亚硝酸盐的含量将随腌制时间的延长而逐渐减少。4.结合亚硝酸盐含量的变化趋势，分析泡菜的腌制过程中，什么时候食用最好？为什么？腌制半个月以后再食用，因腌制10d以后亚硝酸盐的含量已经比较低了。3.食品中亚硝酸盐的含量标准：泡菜中亚硝酸盐的含量不能超过20mg/kg。果酒果醋腐乳泡菜微生物类型原理反应条件检测方法酵母菌，真菌，兼性厌氧醋酸菌，细菌，好氧菌毛霉，真菌，好氧乳酸菌，细菌，厌氧菌酵母菌的无氧呼吸产生酒精20℃，无氧，酸性环境重铬酸钾与其反应呈灰绿色醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸30~35℃，通入氧气品尝、pH试纸检测毛霉产生蛋白酶和脂肪酶15～18℃接种，酒精含量控制在12％左右乳酸菌无氧呼吸产生乳酸常温，无氧条件pH检测，亚硝酸盐的检测方法练习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乳酸杆菌B.在自然界广发分布，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内均有C.乳酸菌是兼性厌氧菌，无氧时产生乳酸D.乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的条件下，将葡萄糖分解成乳酸C2.下列关于亚硝酸盐的叙述中，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.绿色食品中不会含有亚硝酸盐C.亚硝酸盐在人体胃肠内易变成亚硝胺D.水煮越久亚硝酸盐含量越少C3.家庭制作泡菜时并无刻意的灭菌环节，在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长。当环境中的乳酸积累到一定浓度时，又会抑制乳酸菌自身的增殖。下列对这些现象的描述不正确的是A.在发酵初期，泡菜坛内微生物的种内关系主要表现为种内互助B.在发酵初期，泡菜坛内的发酵环境使乳酸菌在种间斗争中占据优势C.随着发酵的进行，由于乳酸量的积累，种内斗争趋于激烈D.发酵后期，泡菜坛内各种微生物的抵抗力维持在较高的水平D4.下列关于泡菜发酵过程的叙述中，正确的是（）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D