课题3、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

1、课题课题3 3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量制作泡菜并检测亚硝酸盐含量一、课题目标：一、课题目标： 尝试制作泡菜，并尝试用比色法测定泡菜中亚硝尝试制作泡菜，并尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。讨论与此相关的食品安全问题。酸盐含量的变化。讨论与此相关的食品安全问题。二、课题重点与难点：二、课题重点与难点： 制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量。制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量。 目前较受欢迎的是目前较受欢迎的是川味和韩味川味和韩味泡菜，在许多泡菜，在许多风味餐馆里，都有其踪影，它鲜嫩清脆，可以风味餐馆里，都有其踪影，它鲜嫩清脆，可以增进食欲，帮助消化与吸收。如果自己在家也增进食欲，帮助消化与吸

2、收。如果自己在家也做一些这样的泡菜，做为每天饭前小菜，或以做一些这样的泡菜，做为每天饭前小菜，或以它配菜，烹成各种菜肴，不失为一件美事。但它配菜，烹成各种菜肴，不失为一件美事。但是是泡菜含亚硝酸盐具有致癌作用危害身体健康，泡菜含亚硝酸盐具有致癌作用危害身体健康，所以不宜多吃。所以不宜多吃。 课题背景课题背景四川泡菜四川泡菜:味道咸酸、口感脆生、色泽鲜亮味道咸酸、口感脆生、色泽鲜亮韩国泡菜：韩国泡菜：微酸偏辣，相传是从我国传入的，堪称微酸偏辣，相传是从我国传入的，堪称 韩国韩国“第一菜第一菜”。 一、泡菜的制作一、泡菜的制作（一）泡菜制作基础知识（一）泡菜制作基础知识 1 1、乳酸菌：、乳酸菌：

3、代谢过程中能产生乳酸的细菌的代谢过程中能产生乳酸的细菌的总称。总称。C6H12O6CHO酶酶(乳酸乳酸)+能量能量 为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？ 因为酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作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，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。因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。2 2、亚硝酸盐、亚硝酸盐（1 1）性质）性质: :亚硝酸盐亚硝酸盐( (包括亚硝酸包括亚硝酸钾钾和亚硝酸和亚硝酸钠钠) ) 为为白色粉末，易溶于水。白色粉末，易溶于水。（2 2）作用：

4、）作用：在食品生产中用作在食品生产中用作食品添加剂食品添加剂（3 3）分布：）分布：分布广泛分布广泛蔬菜蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/Kg4mg/Kg，咸菜咸菜中亚硝中亚硝酸盐的平均含量在酸盐的平均含量在7mg/Kg7mg/Kg以上，而以上，而豆粉豆粉中平均含量可中平均含量可达达10mg/Kg10mg/Kg。（4 4）卫生标准：）卫生标准：亚硝酸盐的残留量在亚硝酸盐的残留量在肉制品肉制品中不得超过中不得超过30mg/Kg30mg/Kg，酱腌酱腌菜菜中不超过中不超过20mg/Kg20mg/Kg，而婴儿，而婴儿奶粉奶粉中不得超过中不得超过2mg/Kg2mg/Kg。(3

5、)(3)亚硝酸盐与人体健康亚硝酸盐与人体健康A.A.多为多为“过客过客” 膳食中的绝大多数亚硝酸盐在人体内以膳食中的绝大多数亚硝酸盐在人体内以“过客过客”的形式随尿排出的形式随尿排出B.B.对人健康的影响：对人健康的影响： 中毒或致死：中毒或致死：将血红蛋白中的二价铁离子氧化为三价铁离将血红蛋白中的二价铁离子氧化为三价铁离 子，使血红蛋白不能携带氧气，而引起缺氧性中子，使血红蛋白不能携带氧气，而引起缺氧性中 毒症状。毒症状。慢性致癌：慢性致癌：适宜的适宜的pH(pH(胃酸胃酸) )、温度、温度亚硝胺亚硝胺（致癌作用（致癌作用）亚硝酸盐亚硝酸盐一定微生物一定微生物 亚硝胺其有强烈的致癌作用，主要

6、引起食管癌、亚硝胺其有强烈的致癌作用，主要引起食管癌、胃癌、肝癌和结肠癌等。胃癌、肝癌和结肠癌等。 C.C.为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时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？间过长、变质的蔬菜？答答:有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富的的硝酸盐硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质。当这些蔬菜放置过久发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的蔬菜中的硝酸盐会被微生物（硝酸盐会被微生物（硝酸盐还原硝酸盐还原菌菌）还原成亚硝酸盐）还原成亚硝酸盐，危害人体健康。，危害人体健康。( (

7、二二) )、实验设计、实验设计泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图加入调味加入调味料、装坛料、装坛泡菜泡菜盐水盐水配制配制盐水盐水发酵发酵成品成品测定亚硝酸盐含量测定亚硝酸盐含量修整、洗涤、晾晒修整、洗涤、晾晒切分成条状或片状切分成条状或片状选择选择原料原料称取称取食盐食盐1 1、材料、材料2 2、泡菜坛的选择、泡菜坛的选择泡菜坛本身质地好坏对泡菜与泡菜盐水有直泡菜坛本身质地好坏对泡菜与泡菜盐水有直接影响，故用于泡菜的坛子应经严格检验。接影响，故用于泡菜的坛子应经严格检验。 泡菜坛的选择标准是泡菜坛的选择标准是 火候好、无裂纹、无砂火候好、无

8、裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好眼、坛沿深、盖子吻合好 ，否则容易引起蔬菜，否则容易引起蔬菜腐烂腐烂 。3 3、腌制条件、腌制条件 腌制过程中，要注意控制腌制的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度时间、温度和食盐和食盐的用量。的用量。 温度过高、食盐用量不足温度过高、食盐用量不足1010、腌制时间、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。增加。 一般在一般在腌制腌制1010天后天后，亚硝酸盐的含量开始，亚硝酸盐的含量开始下降。下降。4.4.制作过程：制作过程：原料处理：原料处理：选择原料，修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片选择原料，修整、洗

9、涤、晾晒、切分成条状或片 状。状。配制盐水：配制盐水：清水清水: :盐盐=4:1=4:1，煮沸冷却后备用。，煮沸冷却后备用。装装 坛：坛：经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内， 装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其它香辛料装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其它香辛料，继，继 续续装至八成满时加盐水装至八成满时加盐水，使盐水没过全部菜料。，使盐水没过全部菜料。封坛发酵：封坛发酵：盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水( (用水密用水密 封封) )，以，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。 包括包括

10、发酵前期、发酵中期、发酵后期。发酵前期、发酵中期、发酵后期。成成 品：放在品：放在18-20 18-20 ，约约1515天便制成天便制成。 5. 5.发酵三阶段：发酵三阶段： 根据微生物的活动情况和乳酸积累量根据微生物的活动情况和乳酸积累量, ,可以将泡菜发酵可以将泡菜发酵过程分为三个阶段过程分为三个阶段: : 发酵初期发酵初期: :大肠杆菌和酵母菌较为活跃大肠杆菌和酵母菌较为活跃, , 发酵发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳，一方面消产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳，一方面消耗掉坛中的氧气耗掉坛中的氧气, ,另一方面产生较多的二氧化碳另一方面产生较多的二氧化碳, ,产生厌氧环境。产生厌氧环

11、境。乳酸菌和乳酸的量都较少，而由乳酸菌和乳酸的量都较少，而由于硝酸还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。于硝酸还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。此时为泡菜初熟阶段此时为泡菜初熟阶段, ,菜质咸而不酸、有生味。菜质咸而不酸、有生味。 发酵中期：发酵中期：由于乳酸不断积累和缺氧的形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成，乳酸杆菌开始活跃，这时乳酸的积累量可达达0.6%-0.8%0.6%-0.8%，PHPH为为3.5-3.83.5-3.8，其他的微生物的，其他的微生物的活动受到抑制（活动受到抑制（硝酸还原菌受抑制，同时形成硝酸还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因

12、而亚硝酸盐含量下的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降降），这时），这时泡菜完全成熟，菜有酸味而清香泡菜完全成熟，菜有酸味而清香。 发酵后期：发酵后期：继续进行乳酸发酵继续进行乳酸发酵，乳酸积累达到，乳酸积累达到1.21.2以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速发酵速度逐渐变缓甚至停止。度逐渐变缓甚至停止。此时泡菜酸度过高、风味此时泡菜酸度过高、风味不协调。不协调。 总结：总结：从乳酸含量、泡菜的风味品质来看，在从乳酸含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和发酵中期阶段初期发酵的末期和发酵中期阶段，泡菜的乳酸含，泡菜的乳酸含量为量为0.4-0.8%0.4-

13、0.8%，风味品质最好，因此，常以这个，风味品质最好，因此，常以这个阶段作为阶段作为泡菜的成熟期泡菜的成熟期。 泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 少少（有（有O O2 2，乳酸菌，乳酸菌活动受抑制）活动受抑制） 最多最多（乳酸抑制其（乳酸抑制其它菌活动）它菌活动）少少 增加增加（硝酸盐还（硝酸盐还 原菌的作用）原菌的作用） 积累、积累、增多、增多、pHpH下降下降 下降下降（硝酸盐还原菌（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚受抑制，部分亚硝酸盐被分解）硝酸盐被分解） 减少减少（乳酸继续积累，（乳酸继续积累，pHpH继续下降，抑继续下降，抑制其活动）制其活动）继续增多，继续增多，pHpH继续下

14、继续下降降下降至相对稳定下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被（硝酸盐还原菌被完全抑制）完全抑制）乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线如下：乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量随时间变化的曲线如下：亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的3.3.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层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？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

15、的繁殖。也很丰富，适合酵母菌的繁殖。 （2 2）重氮反应形成的产物与）重氮反应形成的产物与N1N1萘基乙二胺盐酸盐结合萘基乙二胺盐酸盐结合 形成玫瑰红色染料。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，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。可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。( (也可使用比色仪也可使用比色仪) )（1 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）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（三）测定亚硝酸盐含量的原理（三）测定亚硝酸盐含量的原理（三）亚硝酸盐含量的测定（三）亚硝酸盐

16、含量的测定制备标准制备标准显色液显色液制备样品制备样品处理液处理液(1)(1)对氨基苯磺酸溶液：对氨基苯磺酸溶液：称取称取0.40.4克对氨基苯磺酸，溶解于克对氨基苯磺酸，溶解于 100ml100ml体积分数为体积分数为2020的盐酸中，避光保存的盐酸中，避光保存(4mg/ml)(4mg/ml)。(2)(2)N-1N-1萘基乙二胺盐酸盐溶液：萘基乙二胺盐酸盐溶液：称取称取0.20.2克克N-1N-1萘基乙二萘基乙二 胺盐酸盐，溶解于胺盐酸盐，溶解于100ml100ml的水中，避光保存的水中，避光保存(2mg/ml)(2mg/ml)。(3)(3)亚硝酸钠溶液：亚硝酸钠溶液：称取称取0.100.1

17、0克于硅胶干燥器中干燥克于硅胶干燥器中干燥2424小时的小时的 亚硝酸钠，用水溶解至亚硝酸钠，用水溶解至500ml500ml，再转移，再转移5 ml5 ml溶液至溶液至 200 ml200 ml容量瓶，定容至容量瓶，定容至200ml200ml(5g/ml(5g/ml) ) (4)(4)提取剂：提取剂：分别称取分别称取5050克克氯化镉、氯化钡氯化镉、氯化钡，溶解于，溶解于1000ml1000ml 蒸馏水中，用盐酸调节蒸馏水中，用盐酸调节pHpH至至1 1。(5)(5)氢氧化铝乳液氢氧化铝乳液和和2.5mol/l2.5mol/l的的氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液。（1 1）用）用刻度移液管刻度移液管吸

18、取吸取0.20ml0.20ml、0.40ml0.40ml、0.60ml0.80ml0.60ml0.80ml、 1.00ml1.00ml、1.50ml1.50ml亚硝酸钠溶液亚硝酸钠溶液，分别置于，分别置于50ml50ml比色管比色管 中，再取中，再取1 1支比色管作为空白对照。支比色管作为空白对照。（2 2）并分别加入）并分别加入2.0ml2.0ml对氨基苯磺酸溶液对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置，混匀，静置3 35 5 分钟分钟; ; （3 3）再分别加入）再分别加入1.0ml1.0ml N-1 N-1萘基乙二胺盐酸盐溶液萘基乙二胺盐酸盐溶液，加蒸，加蒸 馏水至馏水至50ml50ml，混匀，观察

19、亚，混匀，观察亚亚硝酸钠标准显色液亚硝酸钠标准显色液恒温恒温QYC恒温恒温/全温双层培养摇床（亦称恒温震荡器）全温双层培养摇床（亦称恒温震荡器） 将将3 3坛样品做好标记后，分别称取坛样品做好标记后，分别称取0.40.4千克千克泡菜，榨汁过滤得泡菜，榨汁过滤得200ml200ml汁液。取其中汁液。取其中100 ml100 ml至至500ml500ml容量瓶中，加容量瓶中，加200ml200ml蒸馏水、蒸馏水、 100ml100ml提取提取剂（增加亚硝酸盐的溶解度），剂（增加亚硝酸盐的溶解度），混匀，再加入混匀，再加入40ml40ml氢氧化钠溶液（中和过多的酸）氢氧化钠溶液（中和过多的酸），用蒸

20、馏，用蒸馏水定容至水定容至500ml500ml后，立即过滤。将后，立即过滤。将60ml60ml滤液转移滤液转移至至100ml100ml容量瓶中，加入容量瓶中，加入氢氧化铝（吸附滤液中氢氧化铝（吸附滤液中的色素）的色素）乳液，定容至乳液，定容至100ml100ml，过滤。，过滤。(1)(1)吸取吸取40ml40ml透明澄清的滤液，转移到透明澄清的滤液，转移到50ml50ml比色管中，比色管中，将比色管做好标记。将比色管做好标记。(2)(2)分别加入对氨基苯磺酸溶液和分别加入对氨基苯磺酸溶液和N N-1-1萘基乙二胺盐萘基乙二胺盐酸盐溶液。酸盐溶液。(3)(3)并定容至并定容至50ml50ml，混

21、匀，静置，混匀，静置15min15min。(4)(4)与标准比色管比色，并记录亚硝酸钠的含量。与标准比色管比色，并记录亚硝酸钠的含量。（一）泡菜腌制的质量如何（一）泡菜腌制的质量如何 可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定，还可可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定，还可以在显微镜下观察乳酸菌形态，比较不同时期泡菜坛中乳以在显微镜下观察乳酸菌形态，比较不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量。酸菌的含量。（二）亚硝酸盐含量的测定（二）亚硝酸盐含量的测定 配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后，配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后，目测目测比色比色效果如何，是否与标准液的浓度相吻合。如果不吻合，效果如何，

22、是否与标准液的浓度相吻合。如果不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准使用液。使用液。果酒、果醋、腐乳、泡菜制作比较表果酒、果醋、腐乳、泡菜制作比较表酵母菌酵母菌真菌真菌兼性厌氧兼性厌氧酵母菌的无氧酵母菌的无氧呼吸产生酒精呼吸产生酒精18182525无氧无氧酸性条件，重酸性条件，重铬酸钾与其反铬酸钾与其反应呈灰绿色应呈灰绿色醋酸菌醋酸菌细菌细菌好氧菌好氧菌醋酸菌的醋酸菌的有氧呼吸有氧呼吸产生醋酸产生醋酸30303535通入氧气通入氧气品尝、品尝、pHpH试纸检测试纸检测主要是毛霉主要是毛霉真菌真菌好氧菌好氧菌毛霉产生毛霉产生蛋

23、白酶和蛋白酶和脂肪酶脂肪酶15151818接种接种, ,酒精含量控制酒精含量控制在在1212左右左右乳酸菌乳酸菌细菌细菌厌氧菌厌氧菌乳酸菌无氧呼乳酸菌无氧呼吸产生乳酸吸产生乳酸常温常温无氧条件无氧条件pHpH检测检测、亚硝酸盐的亚硝酸盐的检测检测练练 习习1.下列关于乳酸菌的叙述，不正确的是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菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌乳酸杆菌乳酸杆菌B.在自然界广发分布，空气、土壤、植物体在自然界广发分布，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，将乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的条件下，将葡萄糖分解成乳酸葡萄糖分解成乳酸C2.下列关