高中生物专题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素材2新人教版选修1

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庖丁巧解牛知识巧学 一、乳酸菌发酵1.泡菜的制作中离不开乳酸菌。凡能发酵生成乳酸的细菌都称为乳酸菌，属原核生物，种类很多，常见乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌，在自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。2.乳酸菌繁殖快，以二分裂方式进行繁殖。乳酸菌耐盐，最适pH=5。新陈代谢的类型是厌氧型，在无氧条件发酵产生乳酸。反应式为：C6H12O62C3H6O3+能量知识拓展 泡菜发酵的阶段泡菜在发酵期间，由于发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：发酵初

2、期：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，它们的发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的二氧化碳产生，气泡会从坛盖边沿水槽内的水中间歇性地放出，使坛内逐渐形成嫌气状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。发酵中期：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，并进行乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%0.8%。pH为3.53.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母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。发酵后期：在此期间乳酸含量继续增加，可达1.0%

3、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，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。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0.4%0.8%，风味品质最好，因此，常以这个阶段作为泡菜的成熟期。二、亚硝酸盐及其含量检测的原理和方法1.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。亚硝酸盐本身对人体一般不会产生危害，但是如果摄入量过高会使人产生中毒现象。膳食中的大部分亚硝酸盐会随尿排出体外，但是在特定条件下（适宜的pH、温度和一定的微生物作用下）会转变成致癌物亚硝胺，对人体有较大危害。2.检测亚硝酸盐含量的方法

4、是在盐酸酸化的条件下，用已知浓度的亚硝酸钠与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。反应显出各种梯度变化的颜色，即标准显色液；最后将待测样品与同样物质反应显色后与标准显色液对比，估算出亚硝酸盐的含量。学法一得 在测定亚硝酸盐含量的实验操作中首先要配制六种溶液即对氨基苯磺酸溶液、N1萘基乙二胺盐酸盐溶液、亚硝酸钠溶液、提取剂、氢氧化铝乳液和氢氧化钠溶液。三、泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验设计1.泡菜制作流程(1)原料处理将鲜菜整理、洗涤、阳光下晾晒，到菜表皮萎蔫时收下，切成条状或片状。(2)盐水配制按照清水与盐的质量比为41的比例配制盐水,将盐水煮沸冷却。

5、(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，继续装至八成满，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)封坛发酵盖好坛盖后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。发酵时间长短受室内温度的影响。一般室温20 左右，约需15天左右（温度低时，时间可延长），即可成为蒜辣清香，稍有咸味，清脆凉爽的泡菜要点提示 在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。随着泡菜中产生

6、的酸性物质逐渐增多，亚硝酸盐的含量也会逐渐下降，一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量已经比较低了，所以一定要充分发酵至10天后，才适合食用。2.测定亚硝酸盐含量的方法要保证在泡菜腌制过程中每隔2天测定一次，测定方法:配制6种溶液；制备标准显色液；制备样品处理液；比色。疑点突破 因为亚硝酸钠吸湿性强，在空气中易被氧化成硝酸钠，所以在配制亚硝酸钠标准液时，亚硝酸钠应在硅胶干燥器中干燥24 h或经1155 真空干燥至恒重。各种玻璃仪器要严格洗涤干净，并用重蒸水润洗，烘干或晾干后备用。要点提示 (1)可以根据泡菜的色泽和风味对泡菜腌制质量进行初步评定，还可以在显微镜下观察乳酸菌形态（包括杆菌和球菌，原核

7、生物，大多不运动，无芽孢，通常呈链状排列），比较不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量。(2)配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后，目测比色效果如何，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，进一步配制标准使用液。(3)在实验进行过程中，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的变化及其对泡菜质量的影响。泡菜腌制过程亚硝酸盐的含量一般是先增加，后减少，一般泡菜在1820 ，腌制15天能够食用。（4）泡菜腌制过程中防止被污染的措施：取样时用专用的洗净的筷子、小匙、专人专用，专人清洗，取样后迅速封坛等。为了增加泡菜风味在装坛时加入黄酒醋少许。加入维生素C

8、可以减少亚硝酸盐的含量。问题探究问题1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？思路:比较新鲜蔬菜和存放过久的蔬菜在成分上的改变。探究: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。问题2为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？思路:从酸奶的制作原理和抗生素的作用特点为突破口。探究: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。典题热题例1乳酸菌的生殖方式是（）A.孢子生殖B.卵式生殖C.出芽生殖D.分

9、裂生殖解析：细菌主要以二分裂方式生殖，真菌能产生无性生殖细胞即孢子，进行孢子生殖；高等的动植物可以产生雌雄配子，然后由配子结合成合子，由合子发育成新个体。酵母菌等能在体外产生芽体，芽体脱落后发育成新个体，这种生殖方式称为出芽生殖。答案：D深化升华 孢子生殖、出芽生殖、分裂生殖都属于无性生殖，特点是直接由母体产生新个体。例2以下不属于发酵的是（）A.利用需氧型青霉菌生产青霉素B.缺氧时人的组织细胞产生乳酸C.利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精D.利用乳酸菌制作泡菜解析：解答该题首先要理解发酵的概念，发酵是指在生产实际中，人们通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程。这里有三个要点，一是用于生产，二

10、是培养微生物，三是生产代谢产物。根据概念可知，生产代谢产物青霉素有一个培养青霉菌的过程；生产酒精有一个培养酵母菌的过程；制作泡菜的实质是培养乳酸菌，使其利用菜中的营养物质生产代谢产物乳酸的过程。因此，A、C、D都符合发酵的概念。而B项中虽有代谢产物乳酸，但并非微生物所为，也不存在培养微生物的过程，更不是用于生产，因此不属于发酵。答案：B深化升华 发酵的实质是指通过微生物的呼吸作用等复杂代谢过程生产有用代谢产物的过程。例3将接种有乳酸菌的100 mL牛奶四份和接种有3%酵母菌的200 mL淀粉溶液四份，分别装在两组100 mL、200 mL、300 mL、400 mL的烧瓶内，将瓶口密封，置于适宜温度下培养，你认为24小时后产生乳酸和酒精最多的烧瓶分别是（）A.100 mL、200 mLB.200 mL、300 mLC.100 mL、400 mLD.400 mL、200 mL解析：乳酸菌是专性厌氧菌，在有氧气存在时，对其发酵有抑制作用，所以装牛奶的烧瓶越小越好。因为容积越小，剩余空间越小，容纳的氧气越少，对乳酸菌发酵的抑制作用就越小。显然，只有100 mL烧瓶最好，产生的乳酸最多。酵母菌是兼