浙科版高中生物选修1 第三部分 实验10 泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定学案1

泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定

【学习目标】
1．进行泡菜的腌制；
2．进行亚硝酸盐的测定。
【学习重难点】
进行亚硝酸盐的测定。
【学习过程】
导学诱思
一、泡菜的腌制
1．参与的微生物：主要是________和________
2．制作泡菜条件：________环境
3．实验原料：白菜、洋白菜等
4．实验原理： _________________________________________________________
5．实验设备和用品(略)
6．实验材料(略)
7．实验步骤：
补充说明： （1）若要发酵快些，可将__________________入坛，再加一些________； （2）如果加入一些已经腌制过的泡菜汁更好，因为这相当于__________________，可______________。
答案：
1．假丝酵母 乳酸菌 2．无氧 4．C6H12O6C3H6O3(乳酸)＋能量 7．热水 坛内壁 （1）蔬菜在开水中浸1 min后 白酒 （2）接种已经扩增的发酵菌 减少腌制时间
二、亚硝酸盐的定量测定
1．亚硝酸盐存在于泡菜等腌制食品中
2．亚硝酸盐产生于：微生物在________条件下，将菜中的糖和其他营养物进行________，发酵产物有有机酸、________物质，也有亚硝酸(HNO2)。
3．亚硝酸盐的鉴定原理：亚硝酸盐可与________________反应，这一产物再与N1萘基乙二胺________，形成________色产物，可用________法定量。
4．实验设备、用品、材料(略)
5．实验步骤：
答案：
2．无氧 发酵 醇类 3．对氨基苯磺酸发生重氮化 偶联 紫红 光电比色

核心解读
1．乳酸菌的特点是怎样的？
乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌分布。乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下，将葡萄糖分解成乳酸。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶。
2．亚硝酸盐与人体健康有什么关系？
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。自然界中，亚硝酸盐分布广泛。据统计，蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4 mg/kg，咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7 mg/kg以上，而豆粉中的平均含量可达 10 mg/kg。
膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5 g时，会引起中毒；当摄入总量达到3 g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在肉制品中不得超过30 mg/kg，酱腌菜中不超过20 mg/kg，而婴儿奶粉中不得超过2 mg/kg。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，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。大量的动物实验表明，亚硝胺具有致癌作用，同时对动物具有致畸和致突变作用。研究表明，人类的某些癌症可能与亚硝胺有关。
3．关于泡菜制作过程中某些处理的作用是什么？
（1）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？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。
（2）加入白酒起什么作用？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）用水封闭坛口起什么作用？不封闭有什么结果？水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，空气中21%是氧气，这是最简易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，则会有许多需氧细菌生长，蔬菜会腐烂。
4．测定亚硝酸盐的定量测定中的一些问题：
（1）实验原理：亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N1萘基乙二胺偶联，形成紫色产物，可被光电比色法定量。
（2）实验材料药品：NH4Cl缓冲液、ZnSO4溶液、NaOH溶液、对氨基苯磺酸溶液、N1萘基乙二胺、显色剂、NaNO2标准溶液(储液)(测定时用)。
（3）药品使用阶段：
5．泡菜发酵的过程具体是怎样发生的？
泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，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。由于有较多的二氧化碳产生，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。此时泡菜液的含酸量为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，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%。pH为3．5～3．8．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 在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，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。
6．泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐有何变化？
①发酵初期：以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌活动。该时期利用了氧气，产生了厌氧环境，乳酸菌才开始活动。此时乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。
②发酵中期：由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，只有乳酸菌活动增强。此时期乳酸菌数量达到最高峰，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。所以在整个发酵过程中，亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势。
③发酵后期：由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降，而硝酸盐还原菌完全被抑制。
题例领悟
【例题1】 泡菜腌制过程中起作用的主要是( )
①乳酸菌 ②大肠杆菌 ③烟草花叶病毒 ④酵母菌
⑤硝化细菌 ⑥噬菌体 ⑦毛霉 ⑧醋杆菌
A．①④ B．③⑥ C．⑦⑧ D．①②⑤
解析：泡菜是利用天然微生物进行发酵而制成的，这些微生物主要是假丝酵母和乳酸菌。所以选A项。答案：A 制作泡菜选用的菌是乳酸菌或酵母菌。
【例题2】 制作泡菜的过程实际上是应用了乳酸菌的呼吸作用。将原料放入泡菜坛后应当怎样处理才能得到可口的泡菜( )
A．马上密闭，保持60 ℃以上
B．一直通风，不封闭，保持30～40 ℃
C．先通风后密闭，保持30～40 ℃
D．马上密闭，保持30～40 ℃
解析：在泡菜腌制过程中，要注意控制条件。因为乳酸菌是厌氧菌，当原料放入泡菜坛后，要马上密闭，并保持30～40 ℃的温度。答案：D 泡菜的腌制需要适宜的条件，如密闭、30～40 ℃的温度、适宜的pH等。
【例题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液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
解析：本题主要考查对原理的理解能力。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萘基乙二胺盐酸盐反应生成紫红色的物质。所以理化性质均发生了改变。答案：B 亚硝酸盐含量测定过程中有化学反应的进行，因此反应后理化性质均改变。
【达标检测】
1．制作泡菜所利用的乳酸菌最初来自于( )
A．所选蔬菜自身原有的
B．人工加入到泡菜水中的
C．腌制过程中产生的
D．水中的乳酸菌
答案；A
解析：乳酸菌分布广泛，在空气、土壤、植物体表和人或动物肠道内都有分布。在制作泡菜时不需人工加入菌种，腌制过程中也不可能产生乳酸菌，水中的乳酸菌也会在制泡菜盐水时煮沸杀死，故B、C、D三选项不正确。
2．某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当导致泡菜腐烂。造成泡菜腐烂的原因可能是( )
①罐口密封缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖
②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖
④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
答案；B
解析：泡菜腐败的原因要从泡菜制作中哪些环节用以防止腐败上找。罐口有水，用以密封，若密封不严则会引起腐败。
3．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．班氏溶液
答案：D
解析：班氏试剂用于检验还原糖的存在与否。