20162017版高中生物第3部分生物技术在食品加工中的应用实验10泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定教案浙科版选修

1、实验10 泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定课标解读重点难点1.进行泡菜的腌制。2.测定泡菜中亚硝酸盐的含量。1.制作泡菜过程中注意的问题。2.测定亚硝酸盐含量的操作步骤。一、实验原理1泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。2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，其中也有亚硝酸。3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。二、泡菜腌制的实验步骤补充说明：若要发酵快些，可将蔬菜在开水中浸1_min后入坛，再加一些白酒；如果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。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？【提示】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)或者煮熟后存放时间太久时，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。三、亚硝酸盐的定量测定1样品处理过滤定容2测定3标准曲线 4计算X1(m2V1)/(m1V2)，其中，X1是样品中亚硝酸盐含量；m1为样品质量；

2、m2为通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量；V1为样品处理液总体积；V2为测定用样品液体积。乳酸菌发酵制泡菜与酵母菌发酵生产果酒有哪些共同点？【提示】泡菜制作和果酒制作的主要原理都是利用微生物的无氧呼吸，发酵过程都需要密封。泡菜的制作泡菜是利用天然微生物进行发酵而制成的，泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。1乳酸菌及乳酸发酵(1)乳酸菌概念：指在代谢过程中能产生乳酸的细菌的总称。它们以单糖或双糖为基质，代谢产物主要是乳酸。特点：厌氧型细菌，种类多，分布极广，如空气、土壤、植物体表及人的肠道内都有分布。抗生素能杀死或抑制乳酸菌的生长。常见的类型：乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于制作酸奶。(2)乳酸发酵同型乳酸发酵：发酵产物中只有乳酸的发酵类型。反应式：C6H12O62C3H6O3。异型乳酸发酵：发酵产物中除乳酸外，还有其他物质，如乙醇、CO2等的发酵类型。反应式：C6H12O62C2H5OH2CO2和C6H12O62C3H6O3。2泡菜发酵过程及产物(1)泡菜发酵过程及期间的亚硝酸盐含量变化发酵前期：蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活

3、跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精和二氧化碳等，二氧化碳以气泡形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成嫌气状态，此阶段由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。发酵中期：由于前期乳酸的积累、pH下降、嫌气状态的形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸积累，pH达3.53.8时，大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。这一期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香品质最好。此期乳酸菌数量达到高峰，乳酸的量继续积累。由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。发酵后期：继续进行乳酸发酵，乳酸积累达1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，乳酸菌数量下降，而硝酸盐还原菌完全被抑制，亚硝酸盐含量继续下降，发酵速度逐渐变缓甚至停止。亚硝酸盐在整个发酵过程中的含量变化趋势见下图。(2)泡菜发酵产物在无氧条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质等，其中也有亚硝酸(HNO2)。3泡菜的制作过程要制作色香味俱佳，营养卫生的泡菜，应掌握原料的性质，注意选择容器、制备盐水、搭配调料等。(1)材料的准备泡菜坛的选择：应选择火候好、釉

4、质好、无裂纹、无砂眼、吸水良好、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。原料的选择：用材广泛，原则上品种应当全，质地鲜嫩、肉厚、无虫咬、无烂痕、无斑点者为佳，品种越多，色泽风味越佳。调料：花椒、茴香、八角、胡椒粒，可增香、除异去腥。(2)制作步骤亚硝酸盐对人体健康有害，为何可作为食品添加剂？膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出，一般不会危害人体健康，只有在特定的条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用)，才会转变成致癌物亚硝胺。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.30.5 g时，会引起中毒；当摄入总量达到3 g时，会引起死亡，维生素C、大蒜素、茶叶中的茶多酚具降低体内亚硝胺含量的作用。农村制作泡菜的方法：将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，凡裂缝的菜坛不能用。然后加入盐水、香料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为28 32 。(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是_。(2)菜坛密封的原因是：_。若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是_。(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_。(4)加入一些“陈

5、泡菜水”的作用是_。(5)制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化？菜坛内有机物的种类如何变化？_。【思路点拨】本题主要考查泡菜制作过程及条件控制，思路分析如下：(1)用白酒擦拭的目的是消毒、杀菌，避免泡菜坛中的微生物影响发酵过程(2)菜坛密封，是为了形成无氧环境，为乳酸菌提供适宜环境；若菜坛有裂缝，则会抑制乳酸菌的发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使泡菜腐败变质(3)微生物生长需要适宜的渗透压，若外界浓度过高会使微生物失水死亡，不能完成乳酸发酵(4)“陈泡菜水”里面乳酸菌含量丰富，利于泡菜的快速发酵(5)乳酸菌在进行发酵时，消耗有机物中的能量，同时将大分子物质分解成许多小分子物质【答案】(1)消毒、杀菌(2)乳酸菌是严格厌氧型生物抑制乳酸菌发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使发酵失败(3)盐的浓度过高，使乳酸菌失水死亡，没有生成乳酸，或产生乳酸过少(4)提供乳酸菌菌种，使其在短时间内形成菌种优势(5)有机物干重减少，种类增多1某人利用乳酸菌制作泡菜时由于操作不当，泡菜腐烂。下列原因中正确的是()罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖罐口封闭不严，氧气抑制了

6、其他腐生菌的生长和繁殖罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖A BCD【解析】本题主要考查对乳酸菌发酵原理的掌握。乳酸菌是厌氧细菌，在有氧时它的发酵过程受到抑制，氧气促进了需氧腐生菌的生长和繁殖，这时需氧型微生物分解泡菜的有机物而使泡菜腐烂。【答案】B亚硝酸盐含量的测定1.测定原理亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，其产物与N-1-奈基乙二胺偶联，形成紫红色产物。亚硝酸盐溶液的浓度不同，呈现的颜色深浅不一：溶液浓度高，颜色深些，浓度低，颜色浅些，可用光电比色法予以定量。2涉及的溶液(1)氯化铵缓冲液(pH为9.7)；(2)硫酸锌溶液；(3)NaOH溶液；(4)对氨基苯磺酸溶液；(5)N-1-萘基乙二胺溶液；(6)显色剂(为对氨基苯磺酸溶液与N-1-萘基乙二胺溶液等体积混合液)；(7)亚硝酸钠标准溶液(储液)；(8)亚硝酸钠样品溶液(测定用液)。3测定步骤 请补充下列实验空缺内容：(1)测定亚硝酸盐含量时操作的步骤为_、_、_、_。(2)进行亚硝酸盐含量测定时，无论是亚硝酸钠标准溶液，还是样品溶液，均需与_、_和_(由_和_等体积混合而成)混合并静置25 min，然后，用_cm的

7、比色杯在_nm处测定光密度值。(3)绘制标准曲线时，取_、_、_、_和_mL亚硝酸钠标准溶液，分别测定其光密度值，然后以_为横坐标，以_为纵坐标，绘标准曲线。【思路点拨】测定亚硝酸盐含量的步骤可分为：样品处理测定绘标准曲线计算，进行测定时被测定液中应加入氯化铵缓冲液、乙酸溶液、显色剂等，并用光程为1 cm的比色杯在550 nm处测定光密度值。绘制标准曲线时应以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值为纵坐标绘制。【答案】(1)样品处理测定绘标准曲线计算(2)氯化铵缓冲液乙酸溶液显色剂对氨基苯磺酸溶液N-1-萘基乙二胺溶液1550(3)00.51.03.05.0亚硝酸钠质量光密度值2(2016湖州检测)某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：选取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0.6 kg，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，后来定时测定。(1)在腌制过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于_。(2)测定亚硝酸盐含量的方法是光电比色法，其原理是：在酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_反应后，与N-1-萘基乙二胺溶液结合形成_色产物。然后，用光电比色法定量。(3)制作泡菜时要将实验材料分成3组，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的_相同。(4)从第三天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格。【答案】(1)外界溶液浓度过高使植物细胞渗透失水；微生物的呼吸作用也可产生水(2)重氮化紫红(3)制作(或培养、发酵)条件(4)表格如下1号坛2号坛3号坛第3天第5天第7天1乳酸菌与酵母菌从结构上相比较，后者最显著的特点是()A无细胞器B有成形的细胞核C无DNAD不能进行无氧呼吸【解析】乳酸菌为细菌，属于原核生物，而酵母菌为真菌，属于真核生物。【答案】B2要使泡菜制作成功最主要的条件是()A缺氧环境 B有氧环境C加盐D加香辛料【解析】乳酸菌是厌氧型细菌，必须在无氧环境下发酵产生乳酸。制作泡菜成功的关键是保持缺氧环

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