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01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课标解读知识目标1．理解泡菜制作过程中乳酸菌发酵的原理2．掌握泡菜制作过程中亚硝酸盐含量的变化及测定能力目标1．尝试制作泡菜的一般方法2．尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化情感态度与价值观1．体会利用微生物发酵生产美味佳肴的方法2．通过学习亚硝酸盐的有关知识，养成关注食品安全、注意保持身体健康的好习惯课前导学1．泡菜的制作离不开________，乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛。乳酸菌是______细菌，在无氧的情况下，将葡萄糖分解成________。常见的乳酸菌有__________和________，________常用于生产酸奶。2．亚硝酸盐为________，____溶于水，在食品生产中用作____________。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________________，酱腌菜中不超过________，而婴儿奶粉中不得超过__________。3．膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式__________，只有在特定的条件下(适宜的______、________和________________)，才能转变成致癌物质——________。4．制作泡菜时，按照清水与盐的质量比为________的比例配制盐水，将盐水__________。5．在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成________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。6．测定亚硝酸盐含量的操作步骤：__________、________________、________________和________。答案1．乳酸菌厌氧乳酸乳酸链球菌乳酸杆菌乳酸杆菌2．白色粉末易食品添加剂30mg/kg20mg/kg2mg/kg3．随尿排出pH温度一定的微生物作用亚硝胺4．4∶1煮沸冷却5．玫瑰红6．配制溶液制备标准显色液制备样品处理液比色知识点解读知识点一乳酸菌发酵的原理1．乳酸菌的形态分布(1)乳酸菌的形态结构：单细胞原核生物，对抗生素敏感，常见的有乳酸链球菌(球菌)、乳酸杆菌。(2)生殖方式与代谢：乳酸菌为异养、厌氧生物，适宜条件下以二分裂的方式快速繁殖。(3)乳酸菌的分布：乳酸菌耐酸、耐盐，最适pH＝5，广泛分布在空气、土壤、植物体表、动物或人的肠道内。(4)乳酸菌的用途：在泡菜制作、干酪、酸乳等奶制品生产中，作用重要。2．乳酸菌的发酵原理乳酸菌是异养、严格厌氧细菌，在无氧条件下，可将葡萄糖分解为乳酸。反应为：C6H12O6――→酶2C3H6O3＋能量。注意：乳酸菌对抗生素敏感，若牛奶当中含有抗生素，则会抑制乳酸菌的作用，不能制成酸奶。【例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．在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内均有C．一个泡菜坛里的所有乳酸菌构成一个种群D．乳酸菌是严格厌氧微生物【解析】乳酸菌种类繁多，常见种类有乳酸链球菌和乳酸杆菌，除此之外还有50多种，在自然界的分布非常广泛，但所有乳酸菌都有一个共同特征即在厌氧条件下将糖类转化为乳酸。一个泡菜坛内的乳酸菌不一定是同种，所以不能构成一个种群。【答案】C知识点二亚硝酸盐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以上，而豆粉中的平均含量可达10mg/kg。3．亚硝酸盐的应用在食品生产中，亚硝酸盐可用作食品着色剂或防腐剂。在肉制品生产加工中，添加亚硝酸盐可抑制肉毒芽孢杆菌，并使肉制品呈现鲜红色，但在肉制品中会有残留。4．关注食品安全我国食品卫生标准规定，在肉制品中，亚硝酸盐含量不得超过150mg/kg，在肉制品中最终残留量不得超过30mg/kg，酱腌菜中不得超过20mg/kg，而婴儿配方奶粉中，不得超过2mg/kg。5．亚硝酸盐引起中毒的原理亚硝酸盐是一种强氧化剂，进入人体后可使血液中Fe2＋氧化为Fe3＋，使低价铁血红蛋白氧化为高价铁血红蛋白，并阻止氧合血红蛋白释放氧气，致使组织缺氧，出现全身青紫而中毒，同时还会导致血管扩张和血压降低，从而出现中毒症状。膳食中的亚硝酸盐，大部分在人体内以“过客”的形式随尿排出，但长期大量食用含亚硝酸盐食物，有致癌隐患，其原因是：在胃内pH＝3左右的环境中，亚硝酸盐在某些微生物的作用下，转化为亚硝胺。亚硝胺对人和哺乳动物有强致癌、致畸、致突变作用。因此食道癌、胃癌、肝癌、大肠癌等的发病，可能与亚硝胺的形成有关。【例2】下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是()A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水B．亚硝酸盐的分布广泛，其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/kgC．咸菜中的亚硝酸盐的平均含量在7mg/kg以上，所以尽量少吃咸菜D．亚硝酸盐不会危害人体健康，并且还具有防腐作用，所以在食品中应多加些以延长食品的保质期【解析】亚硝酸具有防腐作用，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒；当摄入总量达到3g时，会引起死亡。【答案】D知识点三泡菜的制作1．实验流程2．制作过程①原料处理将鲜菜修整、洗涤、阳光下晾晒，到菜表皮萎蔫时收起，切分成条状或片状。②盐水配制按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水。将盐水煮沸冷却。选择含矿质较多的井水或泉水配制盐水。③装坛将经过处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入经洗净、消毒的泡菜坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装到八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料，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补充水槽中的水。⑤成品一般室温20℃左右，约需用15d左右，温度低时，时间可延长，即可成为酸辣清香，稍有咸味，清脆凉爽的泡菜。注意：①泡菜制作的三个关键：容器、盐水、调料。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；食盐用量过低，低于10%，则会导致杂菌大量繁殖，泡菜中亚硝酸盐含量过高。③发酵过程温度应控制在18～20℃，这是乳酸菌代谢的适宜温度。温度过高，则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长。【例3】在泡菜的制作过程中，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【解析】泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸，制作时要防止污染，以防泡菜腐败变质，清水与盐的质量比为4∶1，若食盐量不足，也易造成细菌大量繁殖。【答案】B【例4】农村中泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜经过整理、清洗后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，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。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。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)用白酒擦拭泡菜坛的目的是________。(2)菜坛为什么要密封？若菜坛有裂缝，可能会出现什么结果？(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是什么？(4)加入“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？(6)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∶1B．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除去色素等杂质，得到澄清溶液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(7)若要获得大量乳酸菌菌种，应选用培养基培养，培养基中应有________、________、________和________等营养，同时还必须满足微生物生长对________、________、________的要求。【解析】泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵原理，提供的新鲜蔬菜是它的培养基。乳酸菌是厌氧微生物，在缺氧的环境条件下发酵可产生大量乳酸，能抑制其他厌氧菌的生存；在有氧情况下，自身受抑制，不能进行乳酸发酵，使需氧菌繁殖而变质。乳酸菌生长繁殖需要消耗有机物，发酵过程中会产生更多种类的有机物。乳酸菌属异养厌氧型，培养基中应有碳源、氮源、水、无机盐等营养物质，同时还需要满足乳酸菌生长对无氧环境、pH、特殊营养物质的要求。【答案】(1)消毒(2)乳酸菌是厌氧生物，密封后造成缺氧环境；菜坛有裂缝，将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质。(3)盐过多，抑制了乳酸菌发酵。(4)提供乳酸菌菌种(5)有机物干重减少；种类增加。(6)C(7)碳源氮源水无机盐无氧环境pH特殊营养物质知识点四泡菜中亚硝酸盐含量的测定研究目的：学习测定亚硝酸盐含量的方法。推荐器材：泡菜，亚硝酸钠、氯化铵，七水合硫酸锌，浓盐酸，氢氧化钠，对氨基苯磺酸，N－1－萘基乙二胺，pH试纸，量筒，容量瓶，烧杯，移液管，比色管，试管架，托盘天平，榨汁机等。研究指导：(1)问题与假设：小组查阅有关食物中亚硝酸盐的产生过程及其危害的资料，提出测定泡菜中亚硝酸盐含量的问题。针对问题，作出相应的假设。(2)设计与实验：根据问题与假设，小组讨论并设计测定泡菜中亚硝酸盐含量的方案。①配制试剂(实验用水应为蒸馏水，试剂应为分析纯试剂)：氯化铵缓冲液：1L容量瓶中加入500mL水，准确加入20mL浓盐酸，振荡混合均匀，准确加入50mL氢氧化铵，用水稀释至刻度。必要时用稀盐酸和稀氢氧化铵溶液将pH调至9.6～9.7。硫酸锌溶液(67g/L)：称取120g七水合硫酸锌，用水溶解，并稀释至1000mL。氢氧化钠溶液(20g/L)：称取20g氢氧化钠，用水溶解，并稀释至1000mL。对氨基苯磺酸溶液(10g/L)：称取10g对氨基苯磺酸，溶于700mL水和300mL冰乙酸中，置棕色瓶中混合均匀，室温保存。N－1－萘基乙二胺溶液(1g/L)：称取0.1gN－1－萘基乙二胺，加入质量分数为60%的乙酸溶液并稀释至100mL，混合均匀后，置于棕色瓶中，在冰箱中保存，一周内稳定。显色剂：临用前，将N－1－萘基乙二胺溶液(1g/L)和对氨基苯磺酸溶液(10g/L)等体积混合。亚硝酸钠标准溶液：准确称取250.0mg于硅胶干燥器中干燥24h后的亚硝酸钠，加水溶解移入500mL的容量瓶中，加100mL氯化铵缓冲液，再加水至刻度，混合均匀，在4℃避光条件下保存。亚硝酸钠标准使用液：临用前，吸取亚硝酸钠标准溶液1mL，置于50mL的容量瓶中，加入水稀释至刻度，此溶液每毫升相当于10.0μg亚硝酸钠。②样品处理：称取样品泡菜约100g，经榨汁机粉碎(上图)过滤，加70mL水和12mL氢氧化钠溶液(20g/L)；混合均匀后用氢氧化钠溶液(20g/L)将样品pH调至8.0，定量转移至200mL的容量瓶中加10mL硫酸锌溶液，混合均匀；如不产生白色沉淀，再补加2～5mL氢氧化钠溶液，混合均匀。将样品置于60℃水浴中加热10min，取出后冷却至室温，加水至刻度，再次混合均匀。放置0.5h，用滤纸过滤，收集滤液备用。③配制系列亚硝酸钠标准溶液。吸取0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL亚硝酸钠标准使用液(相当于5μg、10μg、15μg、20μg、25μg、30μg亚硝酸钠)，分别加入6支50mL的比色管，再加入显色剂至标线；再取一支50mL的比色管作为空白对照。在各比色管中分别加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液，混合均匀后静置3min，再分别加入1.0mL的N－1－萘基乙二胺溶液，添加蒸馏水，使各比色管内溶液总体积为50mL，混合均匀后观察