2019_2020学年高二人教版生物选修一课件：1.3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 .pdf

第3课时 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 专题1 传统发酵技术的应用 学习导航 1.通过阅读教材P9“基础知识”，掌握乳酸菌及亚硝酸盐的相关知识。 2.通过教材P1011“实验设计”及“操作提示”，掌握泡菜制作过程， 并分析影响泡菜腌制的条件。 3.掌握亚硝酸盐含量测定的原理和操作。 重难点击 1.尝试制作泡菜。 2.尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。 3.讨论与此相关的食品安全问题。 一、泡菜的制作 当堂检测 二、亚硝酸盐含量的测定 内容索引 一、泡菜的制作 基础梳理 1.菌种菌种乳酸菌乳酸菌 (1)分布广泛：空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。 (2)代谢类型： 。 (3)常见种类：乳酸链球菌和 。 其中 常用于生产酸奶。 2.制作原理制作原理 在 条件下，乳酸菌将 分解为 。 异养厌氧型 乳酸杆菌乳酸杆菌 无氧葡萄糖乳酸 3.制作的流程制作的流程 原料加工新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状 盐水配制清水盐41，_ 装坛蔬菜入坛，添加调味料，注入 ，盖好坛盖，坛盖边沿的水槽 中_ 封坛发酵 成品 测定 含量 亚硝酸盐 煮沸冷却 盐水 注满水 阅读下列材料，探究问题： 泡菜发酵过程中，乳酸菌、杂菌及乳酸含量的变化规律 材料1 发酵初期：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较为活跃，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧 化碳等。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。 材料2 发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧 状态形成，乳酸菌开始活跃，这时乳酸的积累量可以达到0.6%0.8%， pH为3.53.8。大肠杆菌、腐生菌、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，泡菜有酸味且清香。 问题探究 材料3 发酵后期：乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达 到1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，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。 1.泡菜发酵原理 (1)试写出泡菜发酵过程反应式。 答案 答案 C6H12O6 2C3H6O3能量。 答案 答案 答案 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。 (2)乳酸菌常用于制作酸奶，为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？ 答案 答案 气泡的产生是由于酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生的CO2。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，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。 (3)发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，试分析气泡产生的原 因。为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？ 答案 答案 答案 如图所示 (4)在坐标系中画出乳酸菌、乳酸含量的“变化”曲线。 答案 答案 答案 制作泡菜所用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，只有在无 氧环境中才会进行乳酸发酵。 2.发酵条件的控制 (1)为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境？ 答案 答案 选择的泡菜坛要有很好的气密性； 加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料； 盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。 (2)如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？ 答案 答案 白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇 香感。 (3)制作泡菜往往要加入一些白酒，加入白酒有什么作用？ 答案 归纳归纳 总结总结 泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化 时期乳酸菌乳酸 初期少(有氧气，乳酸菌活动受抑制)少 中期最多(乳酸抑制其他菌活动)增多，pH下降 后期 减少(乳酸继续积累，pH继续下 降，抑制自身活动) 继续增多，pH继续下降 变化 曲线 拓展应用 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.乳酸菌在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠 道内均有分布 C.乳酸菌是兼性厌氧型微生物 D.乳酸菌可将葡萄糖分解成丙酮酸，再在酶的作用下还原成乳酸 答案解析 解析 解析 乳酸菌在自然界中分布很广泛，种类很多，常见的有乳酸链球菌 和乳酸杆菌，它属于严格厌氧型的原核生物。 2.在泡菜的制作过程中，下列叙述不正确的是 A.按照清水与盐的质量比为41的比例配制盐水 B.按照清水与盐的质量比为51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 答案 方法技巧方法技巧 发酵过程中杂菌的控制方法发酵过程中杂菌的控制方法 (1)泡菜坛的密闭性及灭菌。 (2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。 (3)食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。 (4)调味料也具有抑菌的作用。 (5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能 抑制好氧菌繁殖。 二、亚硝酸盐含量的测定 基础梳理 1.亚硝酸盐亚硝酸盐 (1)物理性质： 粉末，易溶于 。 (2)应用：在食品生产中用作 。 (3)直接危害：当人体摄入总量达0.30.5 g时，会引起中毒；当摄入总量 达 时，会引起死亡。 (4)间接危害：膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内随尿排出，但在特定 条件下，会转变成致癌物 。 (5)我国卫生标准规定 食品类型肉制品 酱腌菜 婴儿奶粉 亚硝酸盐的残留量(mg·kg1)30_ 亚硝胺 202 白色水 食品添加剂 3 g 2.亚硝酸盐含量的测定亚硝酸盐含量的测定 (1)实验原理 亚硝酸盐 生成物； 生成物 色染料。 将显色反应后的样品与已知浓度的 进行 比较，可大致估 算出泡菜中亚硝酸盐的含量。 (2)方法： 法。 (3)实验步骤：配制溶液制备标准显色液制备样品处理液比色。 盐酸 重氮化 对氨基苯磺酸 比色 N1萘基乙二胺盐酸盐玫瑰红 标准显色液目测 (4)具体流程 比 色 过 滤 1.亚硝酸盐含量的变化 某同学在泡菜腌制过程中每34天测一次亚硝酸盐的含量，其结果如下表： 泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化(mg/kg) 问题探究 坛号 亚硝酸盐含量 腌制天数 123 封坛前0.150.150.15 4天0.600.200.80 7天0.200.100.60 10天0.100.050.20 14天0.100.050.20 答案 答案 (1)在下图中绘出1号坛泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化图。 答案 答案 答案 泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于杂菌的繁殖(包括一些硝酸盐还 原菌)，这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。但随着腌制时间的延长， 乳酸菌大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受 到影响，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。 (2)结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。 答案 答案 存放时间长、变质的蔬菜中含有大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐在特 定的条件下会转变成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用，同时对动物具有致 畸和致突变作用。 (3)日常生活中不能吃存放时间长、变质蔬菜的原因是什么？ 答案 答案 答案 氢氧化铝能够吸附样品液中的杂质，使过滤液透明澄清，防止干 扰显色反应。 2.亚硝酸盐含量的测定 (1)制备样品处理液时，最后向试管中加入氢氧化铝乳液，过滤后变得透 明澄清，试分析氢氧化铝的作用。 答案 答案 如果不吻合，应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制 标准显色液。 (2)如果样品液显色后， 目测比色时发现与标准显色液的浓度不吻合怎么办？ 答案 归纳归纳 总结总结 (1)实验中所用各种试剂、药品及作用 对氨基苯磺酸：与亚硝酸盐发生重氮化反应。 盐酸：营造酸性环境。 N1萘基乙二胺盐酸盐：与重氮化反应的产物结合生成玫瑰红色染 料，作为测定亚硝酸盐含量的指示剂。 硅胶：干燥剂，用于干燥亚硝酸盐。 干燥后的亚硝酸钠：制备相应浓度的标准显色液。 氯化镉、氯化钡：溶于蒸馏水后作为亚硝酸盐的提取剂。 氢氧化钠：中和过多的盐酸，营造碱性环境。 氢氧化铝：作为吸附剂，使泡菜滤液脱色，变澄清。 蒸馏水：作为溶剂。 (2)亚硝酸盐含量计算公式 拓展应用 3.下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是 A.亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色 B.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变 C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同 D.样品液显色后，通过与已知浓度的标准显色液比色，可大致估算出样 品液中亚硝酸盐的含量 答案解析 解析 解析 显色反应是指在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，所 以理化性质发生了改变，故A项正确，B项错误。 不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同，因此可以通过与标准显色液比较， 大致估算待测液中亚硝酸盐的含量，故C、D项正确。 4.下列关于测定亚硝酸盐含量的操作中，错误的是 A.质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性 B.对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺盐酸盐溶液应避光保存 C.质量浓度为5 g/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境 D.制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是中和氢氧化钠 答案解析 解析 解析 制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是吸附样品滤液中的 色素等杂质，使滤液变得澄清透明，以便使后续的显色反应更明显。 拓展延伸拓展延伸 检测过程中应注意的问题检测过程中应注意的问题 (1)标准显色液、样品处理液的制备中计量要精确。 (2)测定亚硝酸盐含量的操作中，注意每次取样要用洗净的筷子、小匙， 专人专用，专人清洗。取样后迅速封坛，防止泡菜被污染。 (3)在实验过程中，应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。 (4)比色后，如果发现样品液与标准液浓度不吻合，还应在已知浓度范围内， 改变浓度梯度，进一步配制标准显色液，重新比色。 课堂小结 无氧乳酸 发酵 N-1-萘基 乙二胺盐酸盐玫瑰红 比色 当堂检测 1.泡菜制作过程中，乳酸菌进行无氧呼吸是为了 A.获取乳酸 B.获取能量 C.氧化分解有机物 D.获取热能 23451 答案 23415 2.某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当泡菜腐烂。下列原因中不正确 的是(多选) A.罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 B.罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 C.罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖 D.罐口封闭不严，促进了好氧腐生菌的生长繁殖 答案解析 解析 解析 乳酸菌是厌氧菌，当发酵过程中，由于密闭不严使氧气进入，会 使乳酸菌的生长繁殖受到抑制。同时，由于氧气的进入，使其他好氧菌 大量繁殖，导致泡菜腐烂。 3.如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线，其中正确的是 答案解析 23415 23415 解析 解析 自然界中，亚硝酸盐分布广泛，没有腌制的蔬菜中也含有一定量 的亚硝酸盐，在腌制几天后，泡菜中的亚硝酸盐的含量达到最高峰，但 随着腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖产生乳酸抑制硝酸盐还原菌的繁殖， 致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。 23415 4.下列测定泡菜中亚硝酸盐的含量的操作中，用不到的试剂是 A.对氨基苯磺酸溶液B.N1萘基乙二胺盐酸盐溶液 C.氯化镉和氯化钡溶液 D.班氏试剂 解析 解析 酸性条件下： 对氨基苯磺酸反应物，反应物N1萘基 乙二胺盐酸盐玫瑰红色染料，可测定泡菜中亚硝酸盐的含量，氯化镉 和氯化钡溶液可用来提取泡菜中的亚硝酸盐。班氏试剂是用于可溶性还 原糖鉴定的试剂。 答案解析 5.泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有 亚硝酸盐。某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食 盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研 究。请回答下面的问题： (1)制作泡菜的原理是 ，制作泡 菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是 。 解析 解析 泡菜制作原理是在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸；与 储存时间较久的蔬菜相比，新鲜蔬菜亚硝酸盐含量较低，故制作泡菜宜 选择新鲜蔬菜。 无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸 亚硝酸盐的含量低 23415 答案解析 (2)测定亚硝酸盐含量的实验原理是：在 条件下，亚硝酸盐与 对氨基苯磺酸发生 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显色液进行目 测比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。 23415 盐酸酸化 重氮化 解析 解析 亚硝酸盐含量的测定原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨 基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰 红色染料，将显色反应后的样品与标准样品比色，可估测泡菜中亚硝酸 盐含量。 答案解析 玫瑰红 (3)如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的 泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。 根据此实验结果，你认为制作泡菜比较适合 的食盐浓度为 ；原因是_ _ 。 23415 5%食盐质量分数为 解析 解析 图中曲线显示食盐质量分数为5%的泡菜中乳酸菌代谢活动最强， 且亚硝酸盐含量下降最快。 答案解析 5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明 乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11 d后亚硝酸盐含量降到最低值 (4)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析 可能的原因_ _。 23415 泡菜坛子密封不严，或取食工具不卫生，或盐的比例过小， 都会引起杂菌滋生，导致泡菜变质 解析 解析 乳酸菌为厌氧型微生物，若泡菜坛密封不严或杂菌污染均会导致 泡菜腐烂变质。 答案解析