高中生物第三部分生物技术在食品加工中的应用第6课时泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定同步备课教学案浙科版

第6课时泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定考试要求知识内容考试属性及要求考情解读1.进行泡菜的腌制，说明泡菜腌制的原理。泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定加试2.测定泡菜中亚硝酸盐的含量。3.谈论相关的食品安全问题。一、泡菜的腌制相关微生物：泡菜制作时起主要作用的微生物是假丝酵母和乳酸菌。泡菜制作原理：在无氧的条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质等。泡菜制作流程1/14阅读教材，完满下面的资料并思虑问题：以下列图为乳酸菌表示图，思虑回答相关问题：(1)乳酸菌是单细胞的原核生物；其常有的增殖方式是分裂生殖；主要分布在空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道等。乳酸菌的代谢种类是异养厌氧型，在无氧条件下，能分解葡萄糖为乳酸，可用来生产泡菜和酸奶。反应式：C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)。实验步骤(1)各样菜洗净并切成3～4cm长的小块。将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。将各样蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛，混杂平均。若是希望发酵快些，可将蔬菜在开水中浸1min后入坛，再加上一些白酒。将坛口用水封好，防范外界空气进入。腌制1周左右即可开坛食用，也可随时加入新鲜蔬菜，不断取用。2/14(6)若是加入一些已经腌制过的泡菜汁更好，这相当于接种已经扩增的发酵菌，可减少腌制时间。思虑与谈论加入白酒起什么作用？答案白酒可控制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。食糖和盐的含量及作用①水与盐质量比为4∶1。②盐的作用为灭菌，溢出蔬菜中水分，以及调味。③盐含量过多，控制乳酸菌自己生殖；盐含量过少，杂菌滋生生殖。用水封闭坛口起什么作用？不封闭有什么结果？答案水封闭坛口起着使坛内与坛外空气间隔的作用，这是最简单的造成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有好多需氧腐生菌生长，蔬菜会腐化。厌氧发酵和有氧发酵的产物有什么不相同？答案乳酸菌产生乳酸属于厌氧发酵；酵母菌产生乙醇属于厌氧发酵，如连续进行有氧发酵，则产物被氧化而产生乙酸，醋化醋杆菌产生乙酸属于有氧发酵；其他，需氧型微生物的作用也可使蔬菜腐化。小贴士泡菜制作的条件控制与注意事项泡菜坛的选择：选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子切合好的泡菜坛。用水封闭坛口与坛外空气间隔，这是最简单的造成无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭，则会有好多需氧菌生长，蔬菜会腐化。腌制条件的控制：腌制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%、腌制时间很短，都简单造成细菌大量生殖，亚硝酸盐含量增加。泡菜坛内有时会长一层白膜，这是由产膜酵母菌生殖产生的。酵母菌是兼性厌氧型微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌生殖。1.在泡菜的制作过程中，不正确的选项是()A.依照清水与盐的质量比为4∶1的比率配制盐水B.依照清水与盐的质量比为5∶1的比率配制盐水盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染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B3/14解析泡菜的制作依靠的是乳酸菌的厌氧呼吸；制作时要防范污染，以防泡菜腐败变质，清水与盐的质量比为4∶1，若食盐量不足，也易造成细菌大量生殖。家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、干净后，放入完好冲刷并用白酒擦拭过的泡菜坛中，尔后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适合的地方。以下与此过程相关的表达，不正确的选项是()用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒加入“陈泡菜水”的作用是供应乳酸菌菌种制作泡菜过程中，有机物的干重和种类将减少若制作的泡菜咸而不酸，最可能的原因是大量食盐控制了乳酸菌的发酵过程答案C解析制作泡菜时，所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒，防范杂菌污染，A项正确；加入“陈泡菜水”的作用是供应乳酸菌菌种，B项正确；制作泡菜的过程中，乳酸菌进行厌氧呼吸消耗有机物，有机物的干重减少，种类增加，C项错误；若是制作泡菜时盐水浓度过高，乳酸菌会经过浸透作用失水，控制乳酸菌生长，致使制作的泡菜“咸而不酸”，D项正确。二、亚硝酸盐的定量测定测定原理亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量测定。亚硝酸盐的定量测定流程(1)样品办理：泡菜25g制匀浆过滤后调pH至8.0→加硫酸锌溶液25mL→加氢氧化钠溶液至产生白色积淀→水浴加热至60°C→过滤取滤液定容至500mL。测定：10mL样品溶液＋4.5mL氯化铵缓冲液＋2.5mL60%乙酸溶液＋5mL显色液→定容至25mL→暗处静置25min→550nm处测定光密度值(以10mL水作空白比较)。标准曲线的绘制以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD值)为纵坐标，绘制标准曲线。计算m2×V1公式：X1＝m1×V2X1：样品中亚硝酸盐含量，单位mg/kg；m1：样质量量，单位g；m2：经过标准曲线获取的亚硝酸盐质量，单位μg；V1：样品办理液整体积；V2：测定用样品液体积。4/14实验中加入氢氧化钠和硫酸锌溶液，产生的白色积淀是什么？有何作用？答案白色积淀是氢氧化锌，作用是在加热至60℃后积淀析出蛋白质，经过滤可将样液中蛋白质分别除去。氯化氨缓冲液有什么作用？答案氯化氨缓冲液能够缓和溶液中pH变化，省得pH大幅度变化影响显色反应。我国卫生标准规定，泡菜中亚硝酸盐含量不高出20mg/kg。若实验中经过标准曲线获取10mL样品溶液中亚硝酸盐含量为5μg，则实验用泡菜可否合格？答案依照公式215×500＝10mg/kg，所以实验用泡菜合格。＝m×V＝XmV25×1012依照以下列图泡菜的制作装置图，回答以下问题：该装置内的主要微生物是乳酸菌，属于原核(真核或原核)生物。说明装置中“放水”的作用？答案装置中“放水”的作用在于为泡菜坛创立“厌氧”环境。在泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量有怎样的变化规律？为什么要测定亚硝酸盐的含量？答案在泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少。测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的机会。以下列图为乳酸菌的数量、乳酸和亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线，请将三幅图分别填上“纵轴表记”。①～③纵轴表记依次为乳酸菌、亚硝酸盐、乳酸。知识拓展泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化发酵先期：先有需氧菌活动，当产生厌氧环境时，乳酸菌才开始活动。乳酸菌和乳酸的量较小，由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。5/14发酵中期：由于乳酸菌产生大量乳酸，其他菌的活动碰到控制，此时，乳酸菌数量达到巅峰，乳酸的量连续积累。由于硝酸盐还原菌的活动碰到控制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，所以亚硝酸盐含量下降。发酵后期：由于乳酸的积累，酸度连续加大，乳酸菌的活动也开始碰到控制，乳酸菌数量下降，乳酸的量连续积累，硝酸盐还原菌的活动完好被控制。3.相关测定亚硝酸盐含量的表达，不正确的选项是()亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应需要在酸化条件下才会发生重氮化反应后重氮盐与N-1-萘基乙二胺偶联形成紫红色染料对显色反应进行目测，可精确算出泡菜中亚硝酸盐的含量亚硝酸钠标准溶液(储液)要在冰箱中避光保存答案C解析对显色反应进行目测，可大体估计出泡菜中亚硝酸盐的含量，但不能够精确算出。拓展提升泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量的变化发酵时期乳酸菌含量乳酸含量亚硝酸盐含量发酵初期少(O2控制乳酸菌少增加(硝酸盐还活动)原菌的作用)下降(硝酸盐还发酵中期最多(乳酸积累抑积累增加、pH下降原菌受控制，部制其他杂菌活动)分亚硝酸盐被分解)减少(乳酸连续积下降至相对牢固发酵后期累，pH连续下降，连续增加，pH连续下降(硝酸盐还原菌控制乳酸菌活动)被完好控制)4.某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”睁开了研究，操作以下：某年1月4日下午采用1、2、3号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6kg，再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%的盐水，将坛密封，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，此后准时测定，结果见图。请回答以下问题：6/14实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是。在腌制过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于。测定亚硝酸盐含量的方法是，其原理是：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N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成，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，能够大体估计出泡菜中亚硝酸盐的含量。该小组对实验数据的办理方法可否合理？。并说明原因。依照图中数据进一步解析，可推测在腌制过程中的第d，泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值。若要食用，最少要在腌制的第d比较好。实验中3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异，最可能的原因是。答案(1)加热煮沸是为了杀灭盐水中的杂菌，冷却此后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响外界溶液浓度过高使细胞浸透失水比色法玫瑰红色染料(3)不合理应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录，求出平均值，尔后以时间为横坐标，亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲线(4)310(5)各坛中微生物种类和数量可能存在差异(其他合理答案也可)解析加热煮沸能够杀灭各样杂菌，冷却后再使用，能够使菌种进行正常的生命活动，腌制过程中，外界溶液的浓度大，使细胞浸透失水，增加了坛中溶液量。能够用比色法定量测定亚硝酸盐含量。数据应分别记录，再算出平均值。从三个曲线图中能够看出，在腌制第3d亚硝酸盐的含量最高，第10d亚硝酸盐浓度降到比较低的水平，能够食用泡菜。微生物的种类和数量不相同可能会致使产生的亚硝酸盐的量存在差异。7/14一题多变判断正误：(1)泡菜腌制中起主要作用的是假丝酵母和醋化醋杆菌()(2)亚硝酸盐对人体有害，是致癌物质()(3)腐败的蔬菜、火腿烤肉、咸菜等食品中均含有很多的亚硝酸盐()(4)测定泡菜中亚硝酸盐含量的方法是光电比色法()答案(1)×(2)√(3)√(4)√1.以下关于乳酸菌的表达中，不正确的选项是()乳酸菌的种类好多，常有的有乳酸链球菌和乳酸杆菌它在自然界中分布宽泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内均有一个泡菜坛里的所有乳酸菌构成一个种群乳酸菌是严格厌氧微生物答案C解析乳酸菌种类众多，常有种类有乳酸链球菌和乳酸杆菌，除此之外还有50多种，在自然界中的分布特别宽泛。但所有乳酸菌都有一个共同特点，即在厌氧条件下能将糖类转变成乳酸。一个泡菜坛内的乳酸菌不用然同种，所以不能够构成一个种群。2.要使泡菜制作成功最主要的条件是()A.无氧环境B.有氧环境C.加盐D.加香辛料答案A解析泡菜制作过程的发酵主若是乳酸菌进行的厌氧发酵，产生的乳酸使得泡菜清香脆嫩、酸咸可口，所以要点是创立一个无氧环境。3.制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的操作中，制备样品办理液不需要的溶液是()A.蒸馏水B.氢氧化钠C.亚硝酸盐D.硫酸锌溶液答案C8/144.以下关于发酵产物的说法中，错误的选项是()果汁发酵可否产生酒精能够用重铬酸钾来检测检测醋酸产生的简单易行的方法是闻气味泡菜制作产生的亚硝酸盐能够用对氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺溶液检测检验乳酸产生的简单易行的方法是品尝答案D解析发酵产物的判断一般不能够够用品尝的方法，以防有毒。检验乳酸的方法是用pH试纸检测。5.已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间相关。为了测定不相同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验资料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不相同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不相同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题：请完满以下实验步骤。①标准管的制备：用和显色剂制成颜色深浅不相同的系列标准管。②样品管的制备：用刻度移液管分别吸取必然量的，加到不相同的比色管中，尔后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，获取样品管。③将每个分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。以下列图表示的是泡菜中含量变化趋势。泡菜制作过程中产酸的细菌主若是(填“醋化醋杆菌”或“乳酸菌”)。三坛泡菜分别在腌制过程中的第3、5、7、9、11、13天分别对食盐浓度为4%、6%、8%的泡菜做了亚硝酸盐含量的检测，获取以下数据：食盐浓度发酵天数1号坛4%2号坛6%3号坛8%第3天1.61.20.5第5天3.25.52第7天3.84.01.8第9天3.51.81.6第11天3.41.21.5第13天3.21.21.29/14发酵温度：13～15℃单位：mg/kg请依照表中数据，对泡菜的制作提出两条建议：。答案(1)①不相同浓度的亚硝酸钠标准溶液②不相同泡制天数的泡菜滤液③样品管相同(周边)(2)亚硝酸盐(3)乳酸菌(4)泡菜腌制时间最好善于13天；适合地增加食盐的浓度课时作业[基础过关]1.制作泡菜时，所用的菜坛子必定密封，其原因是()防范水分的蒸发防范菜叶萎蔫乳酸菌在有氧条件下发酵被控制防范产生的乳酸挥发答案C解析泡菜制作是利用乳酸菌的发酵作用而进行的，而乳酸菌是厌氧菌，所以要密封菜坛子，以防范氧气对其发酵作用的控制。2.发酵是利用微生物生产适用代谢产物的一种生产方式，平时说的乳酸菌发酵是()A.固体发酵B.氨基酸发酵C.厌氧发酵D.有氧发酵答案C解析广义的发酵看法是指利用微生物的某些特定功能，为人类生产适用的产品或直接把微生物进行应用的过程，平时说的乳酸菌发酵是厌氧发酵。3.某人利用乳酸菌制作泡菜时因操作不当而使泡菜腐化。造成泡菜腐化的原因是()①罐口密闭缺氧，控制了乳酸菌的生长生殖②罐口封闭不严，氧气控制了乳酸菌的生长繁殖③罐口封闭不严，氧气控制了其他腐生菌的生长和生殖④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和生殖A.①③B.②④C.②③D.①④答案B解析乳酸菌为厌氧细菌，在无氧的条件下将葡萄糖分解成乳酸。制作泡菜时，若是罐口封闭不严，氧气进入罐内，会控制乳酸菌的乳酸发酵；同时进入的氧气促进了罐内需氧腐生菌的生长和生殖，从而造成泡菜腐化。4.以下相关泡菜发酵过程的表达中，正确的选项是()10/14发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶发酵过程中要经常补充水槽中的水答案D解析泡菜发酵过程中，亚硝酸盐含量先增加后减少；发酵过程主要为乳酸菌的发酵作用，但还有酵母菌的发酵作用，酵母菌还可以够改进产品风味；发酵过程中乳酸菌不分解蛋白质和果胶，保持蔬菜脆嫩而不消融不腐败；发酵过程中要经常补充水槽中的水，以保持坛内的无氧状态。在大小两个容器内加入等量的乳酸菌和葡萄糖的混杂液，尔后密封瓶口，过一段时间后进行定量解析，应获取的结果是()小容器中的乳酸比大容器中的多小容器中的乳酸比大容器中的少大容器中的葡萄糖比小容器中的少大容器与小容器中的乳酸量相等答案A解析由乳酸菌在有氧气存在时呼吸作用碰到控制的特点可知，大容器中氧气多，控制了乳酸菌的呼吸作用，而小容器中氧含量少，乳酸菌呼吸作用强。所以，小容器中的乳酸应比大容器中的多。葡萄糖的量则相反，即大容器中的葡萄糖比小容器中的多。6.为了使测定亚硝酸盐含量的正确性更高，要点是()A.样品办理B.标准显色液的制备C.光电比色D.泡菜的选择答案B解析亚硝酸盐含量是经过与标准显色液进行目测比较而估计出来的，所以只有标准显色液制备标准才能使结果正确性较高。7.亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸反应，再与N-1-萘基乙二胺偶联，其产物颜色是()A.红黄色B.橘黄色C.紫红色D.蓝色答案C解析在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺偶联形成紫红色染料。[能力提升]泡菜发酵的微生物主若是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是()11/14A.乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行需氧呼吸产生CO2；气体为CO2因腌制过程中盐进入蔬菜使蔬菜体积减小，气体被排出；气体为空气C.发酵初期酵母菌活动强烈，其利用氧气产生的气体为CO2乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度高升，空气因受热膨胀排出；气体为空气答案C解析蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主若是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和稍微的酒精发酵产生很多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内释放出来，逐渐使坛内形成无氧环境。9.以下关于测定亚硝酸盐含量的操作中，错误的选项是()A.质量浓度为4mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性B.对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺溶液应避光保存C.质量浓度为5μg/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境制备样品办理液，加入硫酸锌的目的是中和氢氧化钠答案D解析对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺溶液处于酸性环境中，为保证其牢固性，应低温密闭保存；亚硝酸钠标准液配制过程中应加入NH4Cl缓冲液，保持弱碱性环境以防范亚硝酸的挥发；制备样品办理液，加入硫酸锌的目的是产生积淀，除去滤液中杂质。10.如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线，其中正确的选项是()答案C解析自然界中，亚硝酸盐分布宽泛，没有腌制的蔬菜中也含有必然量的亚硝酸盐，在腌制几往后，泡菜中的亚硝酸盐的含量达到最巅峰，但随着腌制时间延长，乳酸菌大量生殖产生乳酸控制硝酸盐还原菌的生殖，致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。回答以下相关泡菜制作的问题：制作泡菜时所用盐水需煮沸，其目的是。泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行的过程。该过程发生在乳酸菌的中。泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有、和等。从开始制作到泡菜质量最正确这段时间内，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，原因是。答案(1)消毒杀菌(2)厌氧呼吸细胞溶胶12/14温度食盐用量腌制时间(4)乳酸菌先增加后减少，其他杂菌逐渐减少泡菜的制作过程中，好多乳酸菌产生大量乳酸，共同控制其他菌的生长，乳酸积累过多，又会控制乳酸菌自己的生长解析盐水煮沸是为了消毒杀菌。乳酸发酵即乳酸菌进行厌氧呼吸，其场所是细胞溶胶。在泡菜腌制过程中必定注意腌制时间，控制好腌制温度和食盐用量。温度过高，食盐用量不足10%，腌制时间很短，都易造成细菌大量生殖，致使亚硝酸盐含量增加。12.以下是相关泡菜发酵过程中的相关问题，请回答以下问题：(1)蔬菜刚入坛时，其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是，请写出相关反应式：。到发酵中期，无氧环境形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，使乳酸积累量达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8，试解析此时坛内其他微生物的活动情况及原因。。(3)发酵后期，乳酸含量连续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是。请在以下坐标图中画出该过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化趋势。酶答案(1)需氧呼吸C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O＋能量其他微生物活动减慢甚至停止，由于pH不适合(3)pH过低控制了乳酸菌的生长以下列图解析(1)蔬菜入坛的初期，坛内氧气充分，酵母菌主要进行需氧呼吸产生CO2和H2O。(3)发酵后期发酵速度变缓甚至停止的主要原因是过多的乳酸使pH过低，控制了乳酸菌的生长。[个性拓展]在保持传统产品风味的前提下，研究人工接种对泡菜发酵速度、亚硝酸盐含量及质量的影响。请回答以下问题：(1)自然发酵时，为了缩短制作时