高中生物选修一2017-作泡菜并检测亚硝酸盐含量(39ppt)

1、课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量一、泡菜的制作一、泡菜的制作1.1.泡菜制作的菌种泡菜制作的菌种:_:_(1)(1)分布分布:_:_、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。布。(2)(2)代谢类型代谢类型:_:_。(3)(3)作用作用: :在在_条件下条件下, ,将葡萄糖分解为将葡萄糖分解为_。(4)(4)常见种类常见种类: :乳酸链球菌和乳酸链球菌和_。其中。其中_常用于常用于生产酸奶。生产酸奶。乳酸菌乳酸菌空气空气异养厌氧型异养厌氧型无氧无氧乳酸乳酸乳酸杆菌乳酸杆菌乳酸杆菌乳酸杆菌2.2.泡菜制作原理泡菜制作原理: :在无氧条件下在无氧条件下,

2、,乳酸菌将乳酸菌将_分解为分解为_。3.3.泡菜制作的流程泡菜制作的流程: :葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸煮沸冷却煮沸冷却盐水盐水坛盖坛盖注满水注满水4.4.腌制条件腌制条件: :在腌制过程中在腌制过程中, ,要控制腌制的时间、温度和要控制腌制的时间、温度和_。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短, ,容易造成容易造成细菌大量繁殖细菌大量繁殖,_,_含量增加。含量增加。食盐食盐的用量的用量亚硝酸盐亚硝酸盐二、亚硝酸盐及其含量测定二、亚硝酸盐及其含量测定1.1.亚硝酸盐亚硝酸盐: :(1)(1)特点特点:_:_色粉末色粉末, ,易溶于易溶于_。(2)(2)对人体的影

3、响对人体的影响: :膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康, ,当人体摄入总量达当人体摄入总量达_ g_ g时时, ,会引起中毒会引起中毒; ;当摄入总量达当摄入总量达3 g3 g时时, ,会引起死亡。会引起死亡。(3)(3)代谢代谢: :绝大多数亚硝酸盐随尿液排出绝大多数亚硝酸盐随尿液排出, ,但在特定条件下但在特定条件下, ,会转会转变成致癌物变成致癌物_。(4)(4)应用应用: :在食品生产中用作食品在食品生产中用作食品_,_,_、延长保质期、延长保质期, ,改善食品品质。改善食品品质。白白水水0.30.30.50.5亚硝胺亚硝胺添加剂添加剂防腐防腐2.

4、2.亚硝酸盐含量的测定亚硝酸盐含量的测定: :(1)(1)原理原理: :在在_条件下条件下, ,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后氮化反应后, ,与与N-1-N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成萘基乙二胺盐酸盐结合形成_染料染料, ,可通过可通过_比较比较, ,大致估算其含量。大致估算其含量。(2)(2)方法方法:_:_。通过将待测溶液和试剂反应后的样品与标。通过将待测溶液和试剂反应后的样品与标准显色液作比较准显色液作比较, ,得出待测溶液的亚硝酸盐含量。得出待测溶液的亚硝酸盐含量。(3)(3)测定操作测定操作: :配制溶液配制溶液_制备样品处理液制备样品处理液_。

5、盐酸酸化盐酸酸化玫瑰红色玫瑰红色目测目测比色法比色法制备标准显色液制备标准显色液比色比色【思考辨析】【思考辨析】1.1.判断正误判断正误(1)(1)日常生活中不能吃存放时间过长、变质蔬菜的原因是其内日常生活中不能吃存放时间过长、变质蔬菜的原因是其内含的大量亚硝酸盐可致癌。含的大量亚硝酸盐可致癌。( ( ) )【分析】【分析】存放时间过长、变质的蔬菜内含大量的亚硝酸盐存放时间过长、变质的蔬菜内含大量的亚硝酸盐, ,亚亚硝酸盐在特定的条件下硝酸盐在特定的条件下( (适宜的适宜的pHpH、温度和一定的微生物作用、温度和一定的微生物作用) )会转变成亚硝胺会转变成亚硝胺, ,亚硝胺具有致癌作用亚硝胺具

6、有致癌作用, ,同时对动物具有致畸同时对动物具有致畸和致突变作用。和致突变作用。(2)(2)乳酸菌都可用于酸奶的制作。乳酸菌都可用于酸奶的制作。( ( ) )【分析】【分析】乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢细菌乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢细菌的总称的总称, ,常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌, ,乳酸杆菌常用乳酸杆菌常用于生产酸奶。于生产酸奶。(3)(3)乳酸菌是严格的厌氧细菌乳酸菌是严格的厌氧细菌, ,在有氧的条件下会死亡。在有氧的条件下会死亡。( ( ) )(4)(4)氢氧化铝乳液的作用是吸附样品滤液中的杂质氢氧化铝乳液的作用是吸

7、附样品滤液中的杂质, ,使滤液变得使滤液变得无色透明无色透明, ,以便于观察颜色的变化。以便于观察颜色的变化。( ( ) )2.2.问题思考问题思考(1)(1)酸牛奶是经过加工变质的牛奶酸牛奶是经过加工变质的牛奶, ,与鲜牛奶相比二者谁的营养与鲜牛奶相比二者谁的营养价值高价值高? ?为什么为什么? ?提示：提示：酸牛奶。因为牛奶经发酵后把大分子物质转变成小分子酸牛奶。因为牛奶经发酵后把大分子物质转变成小分子物质物质, ,易被人体吸收。易被人体吸收。(2)(2)亚硝酸盐可转化成致癌物质亚硝酸盐可转化成致癌物质, ,为什么在食品生产中还可用作为什么在食品生产中还可用作添加剂添加剂? ?提示：提示：

8、亚硝酸盐在许可范围内不会对身体健康造成危害亚硝酸盐在许可范围内不会对身体健康造成危害, ,而且而且亚硝酸盐只有在特定条件下才会转化成致癌物质。亚硝酸盐只有在特定条件下才会转化成致癌物质。一、泡菜制作的发酵过程及注意事项一、泡菜制作的发酵过程及注意事项1.1.泡菜发酵过程泡菜发酵过程: :泡菜在发酵期间泡菜在发酵期间, ,由于乳酸菌的发酵作用由于乳酸菌的发酵作用, ,发酵产物乳酸不断积发酵产物乳酸不断积累累, ,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量, ,将泡菜发酵将泡菜发酵过程分为三个阶段过程分为三个阶段: :(1)(1)发酵初期发酵初期: :蔬菜刚入

9、坛时蔬菜刚入坛时, ,其表面带入的微生物其表面带入的微生物, ,主要以不抗主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃, ,它们进行异型乳酸发酵和微它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵弱的酒精发酵, ,发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的由于有较多的COCO2 2产生产生, ,气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出, ,使使坛内逐渐形成无氧状态。此时泡菜液的含酸量约为坛内逐渐形成无氧状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%0.3%0.4%,0.4%,是泡菜初熟阶段是泡菜初熟阶段, ,其菜质咸而不酸、

10、有生味。其菜质咸而不酸、有生味。 (2)(2)发酵中期发酵中期: :由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH,pH下降下降, ,无氧无氧状态形成状态形成, ,乳酸菌开始活跃乳酸菌开始活跃, ,并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到积累量可达到0.6%0.6%0.8%,pH0.8%,pH为为3.53.53.83.8。大肠杆菌、腐败菌、。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段, ,泡菜有香味且清香。泡菜有香味且清香。(3)(3)发酵后期发酵后期: :在

11、此期间进行的是同型乳酸发酵在此期间进行的是同型乳酸发酵, ,乳酸含量继续乳酸含量继续增加增加, ,可达可达1.0%1.0%以上。当乳酸含量达到以上。当乳酸含量达到1.2%1.2%以上时以上时, ,乳酸菌的活乳酸菌的活性受到抑制性受到抑制, ,发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高高, ,风味不协调。风味不协调。2.2.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐含量变化泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐含量变化: :(1)(1)发酵初期发酵初期: :乳酸菌和乳酸的量都比较少乳酸菌和乳酸的量都比较少, ,由于硝酸盐还原菌由于硝酸盐还原菌的活动的活动, ,

12、亚硝酸盐含量有所增加。亚硝酸盐含量有所增加。(2)(2)发酵中期发酵中期: :乳酸菌数量达到高峰乳酸菌数量达到高峰, ,乳酸的量继续积累乳酸的量继续积累, ,亚硝酸亚硝酸盐含量下降盐含量下降, ,所以亚硝酸盐在整个发酵过程中的含量变化趋势所以亚硝酸盐在整个发酵过程中的含量变化趋势如图如图1 1所示。所示。(3)(3)发酵后期发酵后期: :由于乳酸的积累由于乳酸的积累, ,酸度继续增长酸度继续增长, ,乳酸菌活动也受乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降到抑制。乳酸菌数量下降, ,硝酸盐还原菌完全抑制。硝酸盐还原菌完全抑制。(4)(4)乳酸菌数量、乳酸含量变化曲线如图乳酸菌数量、乳酸含量变化曲线如

13、图2 2、图、图3 3所示。所示。 3.3.泡菜制作的注意事项泡菜制作的注意事项: :(1)(1)泡菜坛的选择泡菜坛的选择: :应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。盖子吻合好的泡菜坛。(2)(2)盐水按水盐质量比盐水按水盐质量比4141配制配制, ,煮沸冷却后待用。煮沸有两大煮沸冷却后待用。煮沸有两大作用作用, ,一是除去水中氧气一是除去水中氧气, ,二是杀灭盐水中的细菌。二是杀灭盐水中的细菌。(3)(3)材料装至八成满时材料装至八成满时, ,再加入盐水至没过全部菜料再加入盐水至没过全部菜料, ,盖好坛盖。盖好坛盖。(4)(4)封坛时

14、封坛时, ,坛盖边沿的水槽中要注满水坛盖边沿的水槽中要注满水, ,控制严格密封控制严格密封, ,以保证以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境乳酸菌发酵所需的无氧环境, ,并注意在发酵过程中经常补水。并注意在发酵过程中经常补水。 【易错提醒】【易错提醒】泡菜制作中食盐用量过高和过低的不利影响泡菜制作中食盐用量过高和过低的不利影响(1)(1)温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短, ,会造成细菌大量会造成细菌大量繁殖繁殖, ,亚硝酸盐含量增加。亚硝酸盐含量一般在腌制亚硝酸盐含量增加。亚硝酸盐含量一般在腌制1010天后开天后开始下降。始下降。(2)(2)食盐用量过高食盐用量

15、过高, ,则会使泡菜口味不佳则会使泡菜口味不佳, ,甚至影响乳酸菌的发甚至影响乳酸菌的发酵。酵。【典例训练【典例训练1 1】(2013(2013新课标全国卷新课标全国卷 ) )回答下列有关泡菜回答下列有关泡菜制作的问题：制作的问题：(1)(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是制作泡菜时，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，加入陈泡菜液的目的是菜液，加入陈泡菜液的目的是_。(2)(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程

16、发生在乳酸菌细胞的的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的_中。中。(3)(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和和_等。等。(4)(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，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_，原因是原因是_。【解题关键】【解题关键】制作泡菜的过程实际是一个无氧呼吸的过程，应制作泡菜的过程实际是一个无氧呼吸的过程，应注意加入适量的菌种，并注意避免杂菌的污染，因杂菌和菌种注意加入适量的菌种，并注意避免杂菌的污染，

17、因杂菌和菌种之间存在着强烈的竞争关系。之间存在着强烈的竞争关系。【解析】【解析】本题以泡菜的制作为命题线索，综合考查制作泡菜的本题以泡菜的制作为命题线索，综合考查制作泡菜的操作过程中所需注意的问题。操作过程中所需注意的问题。(1)(1)高温可杀灭杂菌，因此制作泡菜时所用盐水需煮沸。陈泡高温可杀灭杂菌，因此制作泡菜时所用盐水需煮沸。陈泡菜液中含有较多的乳酸菌，在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜菜液中含有较多的乳酸菌，在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，可使乳酸菌的数量在较短的时间内迅速增多。液，可使乳酸菌的数量在较短的时间内迅速增多。(2)(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程实际上就是乳酸菌进行泡菜制

18、作过程中，乳酸发酵的过程实际上就是乳酸菌进行无氧呼吸的过程，而乳酸菌为原核生物，无细胞核，因而该过无氧呼吸的过程，而乳酸菌为原核生物，无细胞核，因而该过程发生在乳酸菌的细胞质中。程发生在乳酸菌的细胞质中。(3)(3)泡菜制作过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用泡菜制作过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成杂菌量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(4)(4)乳酸菌无氧发酵产生大量的乳酸，导致泡菜液中乳酸菌无氧发酵产生大量的乳酸，导致泡菜液中pHpH降低，降低，其他

19、杂菌数量减少，乳酸菌数量增多。其他杂菌数量减少，乳酸菌数量增多。答案：答案：(1)(1)杀灭杂菌杀灭杂菌 增加乳酸菌数量增加乳酸菌数量(2)(2)无氧呼吸无氧呼吸 细胞质细胞质(3)(3)温度温度 腌制时间腌制时间 食盐用量食盐用量(4)(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌数量增多，杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸乳酸菌比杂菌更为耐酸【变式训练】【变式训练】在制作泡菜的过程中在制作泡菜的过程中, ,不正确的是不正确的是( () )A.A.按照清水与盐的质量比为按照清水与盐的质量比为4141配制盐水配制盐水B.B.制作泡菜时制作泡菜时, ,原料要接种乳酸菌原料要接种乳酸菌C.C.盐水入坛前

20、要煮沸冷却盐水入坛前要煮沸冷却, ,以防污染以防污染D.D.在坛盖边沿的水槽中要注满水在坛盖边沿的水槽中要注满水, ,以保证坛内的无氧环境以保证坛内的无氧环境【解析】【解析】选选B B。配制盐水时。配制盐水时, ,清水与盐的质量比为清水与盐的质量比为41,41,盐水煮盐水煮沸沸, ,除杂菌、防污染除杂菌、防污染; ;乳酸菌的异化作用类型为厌氧型乳酸菌的异化作用类型为厌氧型, ,应保证应保证坛内的无氧环境。制作泡菜用的是自然条件下的菌种坛内的无氧环境。制作泡菜用的是自然条件下的菌种, ,无需人无需人为添加。为添加。二、亚硝酸盐含量的测定及实验材料分析二、亚硝酸盐含量的测定及实验材料分析1.1.亚

21、硝酸盐含量测定及制备样品处理液流程图亚硝酸盐含量测定及制备样品处理液流程图: :(1)(1)亚硝酸盐含量测定流程图亚硝酸盐含量测定流程图: :(2)(2)制备样品处理液流程图制备样品处理液流程图: :2.2.测定实验中所用各种试剂、药品及作用测定实验中所用各种试剂、药品及作用: :序号序号试剂、药品试剂、药品作用作用1 1对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸与亚硝酸盐发生重氮化反应与亚硝酸盐发生重氮化反应2 2盐酸盐酸调节调节pHpH成酸性成酸性3 3N-1-N-1-萘基乙二胺盐萘基乙二胺盐酸盐酸盐与重氮化反应的产物结合与重氮化反应的产物结合, ,生成生成玫瑰红色染料玫瑰红色染料, ,作为测定亚硝酸作为测

22、定亚硝酸盐含量的指示剂盐含量的指示剂4 4硅胶硅胶干燥剂干燥剂, ,用于干燥亚硝酸钠用于干燥亚硝酸钠5 5干燥后的亚硝酸钠干燥后的亚硝酸钠制备相应浓度的标准显色液制备相应浓度的标准显色液序号序号试剂、药品试剂、药品作用作用6 6氯化镉、氯化钡氯化镉、氯化钡溶于蒸馏水并用浓盐酸酸化后溶于蒸馏水并用浓盐酸酸化后作为亚硝酸盐的提取剂作为亚硝酸盐的提取剂7 7氢氧化钠氢氧化钠中和过多的盐酸中和过多的盐酸, ,营造碱性环境营造碱性环境8 8氢氧化铝氢氧化铝作为吸附剂作为吸附剂, ,使泡菜滤液脱色使泡菜滤液脱色, ,变澄清变澄清9 9蒸馏水蒸馏水作为溶剂作为溶剂【思维拓展】【思维拓展】亚硝酸盐溶液的浓度不

23、同亚硝酸盐溶液的浓度不同, ,呈现的颜色深浅不一呈现的颜色深浅不一: :溶液浓度高溶液浓度高, ,颜色深些颜色深些, ,浓度低浓度低, ,颜色浅些。颜色浅些。【典例训练【典例训练2 2】某研究小组就某研究小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化变化”开展了研究开展了研究, ,操作如下操作如下: :选取选取1 1、2 2、3 3号三个相同的泡菜号三个相同的泡菜坛坛, ,在每个坛中加入洗净的新鲜大白菜在每个坛中加入洗净的新鲜大白菜0.6 kg,0.6 kg,再分别倒入相同再分别倒入相同量的煮沸并冷却的量的煮沸并冷却的10%10%的盐水的盐水, ,将坛密封将坛密封, ,置于同

24、一环境中。封置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量, ,后来定时测定后来定时测定, ,结果如结果如下图。请问下图。请问: :(1)(1)实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用, ,原因是原因是_。(2)(2)制作泡菜需要测定亚硝酸盐含量制作泡菜需要测定亚硝酸盐含量, ,其方法是其方法是_;_;其原理是其原理是: :在盐酸酸化的条件下在盐酸酸化的条件下, ,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后反应后, ,与与N-1-N-1-萘基萘基乙二胺盐酸盐结合形成乙二胺盐酸盐结合形成, ,将显色反应后的样将显色反

25、应后的样品与已知浓度的标准显色液目测比较品与已知浓度的标准显色液目测比较, ,可以大致估算出泡菜中可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐的含量。(3)(3)该小组对实验数据的处理方法是否合理该小组对实验数据的处理方法是否合理? ?。说明理。说明理由由:_:_。(4)(4)实验中三个坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异实验中三个坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异, ,最可能的原最可能的原因是因是_。 【解题关键】【解题关键】解答本题的思路为解答本题的思路为: :(1)(1)明确盐水煮沸并冷却的目的。明确盐水煮沸并冷却的目的。(2)(2)熟悉用比色法测定亚硝酸盐含量的步骤。熟悉用比色法测定亚硝酸盐含量

26、的步骤。(3)(3)明确探究实验中自变量、因变量以及无关变量。明确探究实验中自变量、因变量以及无关变量。【解析】【解析】(1)(1)泡菜的制作泡菜的制作: :将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。泡菜盐水按清水和盐质量比为泡菜盐水按清水和盐质量比为4141配制配制, ,煮沸冷却备用煮沸冷却备用, ,其中煮其中煮沸是为了高温灭菌沸是为了高温灭菌, ,冷却是为了避免杀死乳酸菌。冷却是为了避免杀死乳酸菌。(2)(2)测定亚硝测定亚硝酸盐含量的操作是比色法酸盐含量的操作是比色法, ,其原理是在盐酸酸化的条件下其原理是在盐酸酸化的条件下, ,亚硝亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后, ,与与N-1-N-1-萘基乙二胺盐萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料酸盐结合形成玫瑰红