生物选修1：课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐(人教版)

1、 在前面的课程中我们已经学习了果酒、果在前面的课程中我们已经学习了果酒、果醋的制作，腐乳的制作，了解了我国发酵食醋的制作，腐乳的制作，了解了我国发酵食品的产生、制作和悠久的历史。今天我们将品的产生、制作和悠久的历史。今天我们将介绍另一种传统的发酵食品介绍另一种传统的发酵食品泡菜。泡菜。导入新课导入新课你知道哪些蔬菜能制作泡菜吗？你知道哪些蔬菜能制作泡菜吗？ 在我国四川、东北、湖南、湖北、河南、在我国四川、东北、湖南、湖北、河南、广东、广西等地民间均有自制泡菜的习惯。广东、广西等地民间均有自制泡菜的习惯。 四川泡菜四川泡菜湖北泡菜湖北泡菜广东泡菜广东泡菜韩国自制泡菜韩国自制泡菜 韩国泡菜相传是从

2、我国传入的，堪称韩国韩国泡菜相传是从我国传入的，堪称韩国“第一菜第一菜”。 泡菜味道咸酸，口感脆嫩，色泽泡菜味道咸酸，口感脆嫩，色泽鲜亮，是日常生活中人们喜欢的食品。鲜亮，是日常生活中人们喜欢的食品。但是，泡菜不能吃的太多，你知道是但是，泡菜不能吃的太多，你知道是为什么吗？为什么吗？专题专题1 传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用知识与能力知识与能力1. 掌握乳酸菌发酵的原理。掌握乳酸菌发酵的原理。2. 了解亚硝酸盐的有关知识及检测方法。了解亚硝酸盐的有关知识及检测方法。教学目标教学目标 1. 尝试制作泡菜。尝试制作泡菜。 2. 尝试用比色法测定泡菜中的亚硝酸盐含量的变化。尝试用比色法测定泡菜

3、中的亚硝酸盐含量的变化。过程与方法过程与方法情感态度与价值观情感态度与价值观讨论与亚硝酸盐相关的安全问题。讨论与亚硝酸盐相关的安全问题。 课题重点：制作泡菜并测定泡菜课题重点：制作泡菜并测定泡菜中的亚硝酸盐含量。中的亚硝酸盐含量。 课题难点：泡菜中亚硝酸盐含量课题难点：泡菜中亚硝酸盐含量的测定。的测定。重点与难点重点与难点一、基础知识一、基础知识1、乳酸菌发酵、乳酸菌发酵u乳酸菌的定义乳酸菌的定义 凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为产生乳酸的细菌统称为乳酸菌乳酸菌。 乳酸菌是一种对人体有益的微生物。乳酸菌是一种对人体有益的微生物。 乳酸菌在自然

4、界中分布广泛，空气、土壤、植乳酸菌在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人体或动物肠道内都有乳酸菌的分布。物体表、人体或动物肠道内都有乳酸菌的分布。 乳酸菌是食品工业上的常用菌种。在乳制品，乳酸菌是食品工业上的常用菌种。在乳制品，发酵植物食品如泡菜、酸菜中大量存在。发酵植物食品如泡菜、酸菜中大量存在。u乳酸菌的分布乳酸菌的分布u乳酸菌的分类乳酸菌的分类 常见乳酸菌为：常见乳酸菌为： 乳酸链球菌乳酸链球菌 菌体为球状，通常成对或成链菌体为球状，通常成对或成链乳酸杆菌乳酸杆菌菌体为杆状，单个或成链，有时菌体为杆状，单个或成链，有时成丝状成丝状u乳酸菌的发酵原理乳酸菌的发酵原理C6H12O6 2

5、C3H6O3酶酶+能量能量无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳糖。无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳糖。 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？ 答：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的答：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菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。发酵成酸奶。 2、亚硝酸盐、亚硝酸盐 亚硝酸盐为白色至淡黄色粉末，味微咸，易溶亚硝酸盐为白色至淡黄色粉末，味微咸，易溶于水。外观及滋味都与食盐相似，并在工业、建筑于水。外观及滋味都与食盐相似，并在工业、建筑业中

6、广为使用，在食品生产中用作食品添加剂。业中广为使用，在食品生产中用作食品添加剂。u亚硝酸盐亚硝酸盐我国规定部分食品中亚硝酸盐的限量标准我国规定部分食品中亚硝酸盐的限量标准 （以（以NaNO2计）计）品名品名 限量标准限量标准mg/kg 食盐、婴儿配方乳粉食盐、婴儿配方乳粉 2鲜肉类、鲜鱼类鲜肉类、鲜鱼类 3蔬菜蔬菜 4鲜蛋类鲜蛋类 5 香肠、酱腌菜、广式腊肉香肠、酱腌菜、广式腊肉 20 肉制品、火腿肠肉制品、火腿肠 30 其他肉类罐头、腌制罐头其他肉类罐头、腌制罐头 50 西式火腿罐头西式火腿罐头 70 u亚硝酸盐添加标准亚硝酸盐添加标准 当人体摄入的亚硝酸盐总量达到当人体摄入的亚硝酸盐总量达

7、到0.3-0.5g时，时，会引起会引起中毒中毒；当摄入总量达到；当摄入总量达到3g时，会引起时，会引起死亡死亡。u亚硝酸盐的危害亚硝酸盐的危害 特定条件下（适宜特定条件下（适宜pH、温度、一定的微生物作、温度、一定的微生物作用），人体内的亚硝酸盐会转变成致癌物用），人体内的亚硝酸盐会转变成致癌物亚硝亚硝胺。亚硝胺具有致癌作用，研究表明，人类的某些胺。亚硝胺具有致癌作用，研究表明，人类的某些癌症可能与亚硝胺有关。癌症可能与亚硝胺有关。 2009年年5月月6日日 湖南常德石门县雁池乡雁池坪村发湖南常德石门县雁池乡雁池坪村发生一起因误食亚硝酸盐引起的食品中毒事件，导致生一起因误食亚硝酸盐引起的食品中

8、毒事件，导致16人中毒，其中一名一岁多小女孩在送往医院途中不幸人中毒，其中一名一岁多小女孩在送往医院途中不幸死亡。死亡。 新闻简报新闻简报 2007年年4月月30日长春发生集体亚硝酸盐中毒事件，日长春发生集体亚硝酸盐中毒事件，25人住院。人住院。 2008年年7月月10日安徽淮北市相山区丁楼村发生亚硝日安徽淮北市相山区丁楼村发生亚硝酸盐中毒事件，酸盐中毒事件，70人住院。人住院。 2008年月日晚年月日晚 海口突发一起儿童意外误食亚海口突发一起儿童意外误食亚硝酸盐中毒事件，硝酸盐中毒事件，2人经抢救无效死亡，另外人经抢救无效死亡，另外3名儿童名儿童经海口市人民医院紧急抢救后，病情得到控制。经海

9、口市人民医院紧急抢救后，病情得到控制。 为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜？不宜多为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜？不宜多吃腌制蔬菜？吃腌制蔬菜？ 答：在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被答：在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。二、实验设计二、实验设计泡菜制作的实验流程示意图泡菜制作的实验流程示意图1、泡菜的制作、泡菜的制作2、亚硝酸盐含量的测定、亚硝酸盐含量的测定样品处理液的制备样品处理液的制备 为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你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？认为这层白膜是怎么形成的？ 答：形成白膜是由于

10、产膜酵母的繁殖。答：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，适合养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。酵母菌繁殖。三、操作提示三、操作提示1、泡菜坛的选择、泡菜坛的选择火火候候好好无裂纹、无砂眼无裂纹、无砂眼坛沿深、盖子坛沿深、盖子吻合好吻合好2、腌制的条件、腌制的条件 在泡菜腌制过程中，要注意控制腌制的在泡菜腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。时间、温度和食盐的用量。 温度过高、食盐用量过低、腌制时间过温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐增加。

11、短容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐增加。3、亚硝酸盐含量的测定、亚硝酸盐含量的测定亚硝酸钠标准显色液亚硝酸钠标准显色液A 配制溶液配制溶液:4mg/mL 对氨基苯磺酸溶液：对氨基苯磺酸溶液：0.4g对氨基苯磺酸，对氨基苯磺酸，溶解于溶解于100mL 20%的盐酸中，避光保存。的盐酸中，避光保存。2mg/mL N-1萘基乙二胺盐酸盐溶液：萘基乙二胺盐酸盐溶液：0.2g N-1萘基乙二胺盐酸盐，溶解于萘基乙二胺盐酸盐，溶解于100mL水中，避光保水中，避光保存。存。5g/mL亚硝酸钠溶液：亚硝酸钠溶液：0.10g于硅胶干燥器中干燥于硅胶干燥器中干燥24h的亚硝酸钠，定容至的亚硝酸钠，定容至500mL

12、，再转移，再转移5mL至至200mL容量瓶中定容。容量瓶中定容。提取液：提取液：50g氯化镉与氯化镉与50g氯化钡溶解于氯化钡溶解于1L蒸馏水中，蒸馏水中，用盐酸调节用盐酸调节pH至至1。氢氧化铝乳液：氢氧化铝乳液：125g硫酸铝溶解于硫酸铝溶解于1L蒸馏水中，形蒸馏水中，形成氢氧化铝胶状物。经过真空抽滤，用蒸馏水反复成氢氧化铝胶状物。经过真空抽滤，用蒸馏水反复洗涤沉淀，直至洗涤液分别用氯化钡或硝酸银溶液洗涤沉淀，直至洗涤液分别用氯化钡或硝酸银溶液检验不发生混浊为止。取沉淀物，加适量蒸馏水，检验不发生混浊为止。取沉淀物，加适量蒸馏水，将胶状物沉淀调至稀浆糊状，捣匀备用。将胶状物沉淀调至稀浆糊状

13、，捣匀备用。B 制备标准显色液：制备标准显色液： 取取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5mL亚硝酸亚硝酸钠标准溶液，加入钠标准溶液，加入2.0 mL氨基苯磺酸溶液，混氨基苯磺酸溶液，混匀，静置匀，静置3-5min，加入，加入1.0mL N-1萘基乙二胺萘基乙二胺盐酸盐溶液，定容于盐酸盐溶液，定容于50mL的容量瓶中，观察亚的容量瓶中，观察亚硝酸钠溶液颜色的变化，同时做空白对照。硝酸钠溶液颜色的变化，同时做空白对照。C 制备样品处理液：制备样品处理液： 称取称取0.4kg泡菜，粉碎、过滤后得到大约泡菜，粉碎、过滤后得到大约200mL汁液。将其中汁液。将其中100mL转移至转移至500

14、mL容量瓶容量瓶中，加中，加200mL蒸馏水，蒸馏水，100mL提取液，震荡提取提取液，震荡提取1h，再加入，再加入40mL氢氧化钠溶液，定容至氢氧化钠溶液，定容至500mL后，后，立即过滤。将立即过滤。将60mL滤液转移至滤液转移至100mL容量瓶中，容量瓶中，加入氢氧化铝乳液，定容至加入氢氧化铝乳液，定容至100mL，过滤。此时，过滤。此时，滤液变为无色透明。滤液变为无色透明。D 比色：比色： 吸取吸取40mL处理液按步骤处理液按步骤B的方法分别加入的方法分别加入对氨基苯磺酸溶液和对氨基苯磺酸溶液和1.0mL N-1萘基乙二胺萘基乙二胺盐酸盐溶液，定容至盐酸盐溶液，定容至50mL，静置，静

15、置15min后，观后，观察样品颜色的变化，与标准显色液比较，找出察样品颜色的变化，与标准显色液比较，找出与标准液最相近的颜色，记录对应的亚硝酸盐与标准液最相近的颜色，记录对应的亚硝酸盐的含量，根据公式计算。的含量，根据公式计算。亚硝酸盐含量亚硝酸盐含量计算方法：计算方法：样品中亚硝酸盐含量（样品中亚硝酸盐含量（mg）取样量（取样量（40mL滤液的质量，滤液的质量，kg）视频一：视频一：制作泡菜并检测亚硝制作泡菜并检测亚硝酸盐含量酸盐含量1视频二：视频二：制作泡菜并检测亚硝酸制作泡菜并检测亚硝酸盐含量盐含量2视频三：视频三：制作泡菜并检测亚硝酸制作泡菜并检测亚硝酸盐含量盐含量3四、结果分析与评价

16、四、结果分析与评价1、泡菜腌制的质量如何、泡菜腌制的质量如何色泽色泽风味风味不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量2、亚硝酸盐含量的测定、亚硝酸盐含量的测定 配制的亚硝酸盐标准显色液与样品液显色后，配制的亚硝酸盐标准显色液与样品液显色后，目测比色效果如何，以确定样品液是否与标准显目测比色效果如何，以确定样品液是否与标准显色液的浓度相吻合。色液的浓度相吻合。3、是否进行了及时细致的观察与记录、是否进行了及时细致的观察与记录 实验进行过程中，应及时对泡菜中亚硝酸盐实验进行过程中，应及时对泡菜中亚硝酸盐含量进行鉴定，比较不同时期亚硝酸盐含量变化含量进行鉴定，比较不同时期亚硝酸盐含量

17、变化及其对泡菜质量的影响。及其对泡菜质量的影响。泡菜发酵的阶段泡菜发酵的阶段 根据微生物的活动情况和乳酸积累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：量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：发酵初期发酵初期 蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它主要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，发酵产物们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的二氧化碳产生，气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性二氧

18、化碳产生，气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出，使坛内逐渐形成嫌气状态。此时泡菜液的地放出，使坛内逐渐形成嫌气状态。此时泡菜液的含酸量约为含酸量约为0.3%0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。咸而不酸、有生味。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下降，嫌气状态形成，乳酸杆菌开始活跃，并进行下降，嫌气状态形成，乳酸杆菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%0.8%。pH为为3.53.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑

19、制。这一期间为泡菜完全成菌和霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。熟阶段，泡菜有酸味而且清香。发酵后期发酵后期 在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度以上时，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、风味不逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。协调。 从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和中期发酵阶段，泡菜的乳酸含量为发酵的末期和中期发酵阶段，泡菜的乳酸含量为0.4%0.8%，风味品质