生物选修1专题一课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 课件（45张PPT）

(共45张PPT)
你喜爱吃泡菜食品吗？你吃过哪些？
泡菜中的亚硝酸盐对身体有何影响？
味道酸咸，口感脆生，色泽鲜亮，香味扑鼻，开胃提神，醒酒去腻，老少适宜，一年四季都可以制作，是居家过日子常备的小菜。
——中华美食文化? 四川泡菜
一、泡菜的制作
（一）、泡菜制作基础知识
1、乳酸菌
细胞结构：
原核生物
分类：
乳酸链球菌（球状）
乳酸杆菌（杆状）
常用于生产酸奶
代谢方式：
异养厌氧型
乳酸菌发酵原理：
在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸。
乳酸菌的分布:
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。
繁殖方式：
二分裂
含有抗生素的牛奶能不能发酵成酸奶？为什么？
不能。因为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。
（二）、亚硝酸盐
白色粉末，易溶于水。
亚硝酸盐的危害：
0.3～0.5g
3g
亚硝酸盐为强氧化剂，能够把
血液中携带氧的低铁血红蛋白
转变为高铁血红蛋白，从而导
致缺氧性中毒症状。
对人体的影响：
膳食中的绝大多数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。
①贮存过久的新鲜蔬菜、腐烂蔬菜及放置过久的煮熟蔬菜，此时原来菜内的硝酸盐在硝酸盐还原菌的作用下转化为亚硝酸盐；
②刚腌不久的蔬菜含有大量亚硝酸盐，一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量下降到一个较低水平。
③有些地区饮用水中含有较多的硝酸盐，当用该水煮粥或食物，再在不洁的锅内放置过夜后，则硝酸盐在细菌作用下还原为亚硝酸盐；　
（三）.产生亚硝酸盐的原因：
④食用蔬菜(特别是叶菜)过多时，大量硝酸盐进入肠道，若肠道消化功能欠佳，则肠道内的细菌可将硝酸盐还原为亚硝酸盐；
⑤腌肉制品加入过量硝酸盐和亚硝酸盐；
⑥误将亚硝酸盐当食盐加入食品；
⑦奶制品中含有枯草杆菌，可使硝酸盐还原为亚硝酸盐。
①蔬菜应妥善保存，防止腐烂，不吃腐烂的蔬菜；②食剩的熟菜不可在高温下存放长时间后再食用；②勿食大量刚腌的菜，腌菜时盐应多放，至少腌至15天以上再食用；但新鲜的菜，最好马上就吃，不能存放过久，腌菜时选用新鲜菜；④不要在短时间内吃大量叶菜类蔬菜，或先用开水焊5分钟，弃汤后再烹调；⑤肉制品中硝酸盐和亚硝酸盐用量要严格按国家卫生标准规定，不可多加；苦井水勿用于煮粥，尤其勿存放过夜；⑧防止错把亚硝酸盐当食盐或碱面用。
.减少亚硝酸盐的预防措施：
卫生标准：
亚硝酸盐的残留量
肉制品中不得超过30mg/Kg，
酱腌菜中不超过20mg/Kg，
婴儿奶粉中不得超过2mg/Kg。
原料加工
修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状
加调味料装坛
加盐
盐水冷却
泡菜盐水
发酵
成品
测亚硝酸盐含量
二、制作泡菜实验操作过程
泡菜坛的选择
泡菜坛本身质地好坏对泡菜与泡菜盐水有直接影响，故用于泡菜的坛子应经严格检验，
泡菜坛的选择标准是 火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好 ，否则容易引起蔬菜腐烂
（2） 添加的调味品，如花椒、八角等。
（3） 白酒、食盐和糖。
准备材料：
（1） 各种蔬菜均可，一般用白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。
原料处理：
将鲜菜修整、清洗，阳光下晾晒到菜表皮萎蔫时收起，切成片或条。
配制盐水：
按照清水与盐的质量比为4：1的比例配制，并将盐水煮沸冷却。
装坛：
将经过预处理的新鲜蔬菜混 合均匀，装入泡菜坛中，装至半坛时放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装入到八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。
封坛发酵：
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。发酵时间长短受室内温度的影响。
成品
一般室温20摄氏度左右，约需15天左右，温度低时，时间可能延长，即可成为酸辣清香，稍有咸味，清脆凉爽的泡菜。
步骤
（1）各种菜洗净并切成3～4cm长的小块。
（2）将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。
（3）将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛，混合均匀。再加上一些白酒。
（4）将坛口用水封好，防止外界空气进入。
（5）泡菜发酵
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。
腌制条件对泡菜的影响：
腌制过程中要注意控制腌制时间、温度和食盐的用量。发酵时间受温度的影响：18～20摄氏度，腌制15天左右。温度高，时间短一些。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵时间的关系
发现：
1、泡菜中的亚硝酸含量的变化规律是：
先上升后下降
2、一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量下降到一个较低水平。
泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵时间的关系
发现：
1、泡菜中的亚硝酸含量的变化规律是：
2、一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量下降到一个较低水平。
先上升后下降

?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，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，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。
?为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？
形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。
?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。
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跃，产生了酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成嫌气状态。乳酸菌和乳酸的量都比较少，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：
主要是乳酸菌发酵过程，由于乳酸的积累，pH下降，且此时是无氧状态，使得大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。同时硝酸盐还原菌的活动受到抑制，同时已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，乳酸杆菌的活性受到抑制，乳酸菌数量下降。硝酸盐还原菌完全被抑制，亚硝酸盐继续被分解，因此亚硝酸盐的含量进一步下降。发酵速度也逐渐变缓甚至停止。
泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
三、亚硝酸盐含量的测定
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，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。
1、测定亚硝酸盐含量
方法：
原理：
比色法
亚硝酸盐 + 对氨基苯磺酸
玫瑰红
盐酸酸化下：
显色反应
显色后的待测样品与标准液比色
比色

（1）配置溶液
对氨基苯磺酸溶液：称取0.4克对氨基苯磺酸，溶解于100ml体积分数为20％的盐酸中，避光保存(4mg/ml)。
N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液：称取0.2克N-1－萘基乙二胺盐酸盐，溶解于100ml的水中，避光保存(2mg/ml) 。
亚硝酸钠溶液：称取0.10克于硅胶干燥器中干燥24小时的亚硝酸钠，用水溶解至500ml，再转移5 ml溶液至200 ml容量瓶，定容至200ml(5ug/ml)
亚硝酸盐含量测定的操作：
提取剂：分别称取50克氯化镉、氯化钡，溶解于1000ml蒸馏水中，用盐酸调节pH至1。
作用：增大亚硝酸盐的溶解度以利于泡菜中亚硝酸盐的提取。
氢氧化铝乳液
作用：吸附泡菜中的杂质和色素，使泡菜汁透明澄清，以便进行后续的显色反应。
氢氧化钠溶液（ 2.5mol/l ）
作用：中和过多的酸
（1）配置溶液
对氨基苯磺酸溶液(4mg/mL) 溶于盐酸（避光保存）
N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液(2mg/mL) （避光保存）
亚硝酸钠溶液(5ug/mL)
提取剂：氯化镉、氯化钡
氢氧化铝乳液
氢氧化钠溶液
——吸附样品中大分子有机杂质，增加亚硝酸盐的溶解度。
—吸附泡菜汁液中的色素、杂质，
得到澄清溶液。
——中和乳酸和其它酸/与泡菜汁液中某些物质形成沉淀。
用浓盐酸调节PH至1,目的？
——防止形成氢氧化镉和氢氧化钡沉淀。
亚硝酸盐含量测定的操作：
（2）配制标准显色液
用移液管吸取0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml亚硝酸钠溶液，分别置于50ml比色管中，再取1支比色管作为空白对照。并分别加入2.0ml对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3～5分钟后，再分别加入1.0ml N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，加蒸馏水至50ml，混匀，观察亚硝酸钠溶液颜色的剃度变化。
亚硝酸钠标准显色液
（3）制备样品处理液
摇床摇荡提取1h?
——加速提取剂吸附泡菜汁液中的杂质。
将3坛样品做好标记后，分别称取0.4千克泡菜，榨汁过滤得200ml汁液。取其中100 ml至500ml容量瓶中，加200ml蒸馏水、 100ml提取剂，混匀，再加入40ml氢氧化钠溶液，用蒸馏水定容至500ml后，立即过滤。将60ml滤液转移至100ml容量瓶中，加入氢氧化铝（吸附脱色）乳液，定容至100ml，过滤。

（4）比色
吸取40ml透明澄清的滤液，转移到50ml比色管中，将比色管做好标记。按步骤2的方法分别加入对氨基苯磺酸溶液和N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，并定容至50ml，混匀，静置15分钟。

观察样品颜色的变化，并与标准显色液比较，找出与标准液最相近的颜色，记录对应的亚硝酸钠含量，并计算。每隔2天测一次，将结果记录下来。
泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化

计算：如测试液与标准比色液的3微克相当
则亚硝酸盐的含量计算为
实验中所用各种试剂、药品及其作用
注意事项：比色过程中,重氮化反应不稳定,显色后溶液颜色会不断加深,所以应静置15 min 后再进行比色。
酵母菌，真核，兼性厌氧
醋酸菌，细菌，好氧菌
毛霉，真菌，好氧
乳酸菌，细菌，厌氧菌
酵母菌的无氧呼吸产生酒精
20℃，无氧
重铬酸钾与其反应呈灰绿色
醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸
30~35℃，通入氧气
品尝、pH试纸检测
毛霉产生蛋白酶和脂肪酶
15～18℃接种，酒精含量控制在12％左右
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
常温，无氧条件
pH检测，亚硝酸盐的检测方法
果酒 果醋 腐乳 泡菜
微生物类型
原理
反应条件
检测方法
【思考辨析】
1.判断正误
(1)日常生活中不能吃存放时间过长、变质蔬菜的原因是其内含的大量亚硝酸盐可致癌。( )
【分析】存放时间过长、变质的蔬菜内含大量的亚硝酸盐,亚硝酸盐在特定的条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用)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。
×
(2)乳酸菌都可用于酸奶的制作。( )
【分析】乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢细菌的总称,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。
(3)乳酸菌是严格的厌氧细菌,在有氧的条件下会死亡。 ( )
(4)氢氧化铝乳液的作用是吸附样品滤液中的杂质,使滤液变得无色透明,以便于观察颜色的变化。( )
×
√
√
2.问题思考
(1)酸牛奶是经过加工变质的牛奶,与鲜牛奶相比二者谁的营养价值高?为什么?
提示：酸牛奶。因为牛奶经发酵后把大分子物质转变成小分子物质,易被人体吸收。
(2)亚硝酸盐可转化成致癌物质,为什么在食品生产中还可用作添加剂?
提示：亚硝酸盐在许可范围内不会对身体健康造成危害,而且亚硝酸盐只有在特定条件下才会转化成致癌物质。
【变式训练】在制作泡菜的过程中,不正确的是(　　)
A.按照清水与盐的质量比为4∶1配制盐水
B.制作泡菜时,原料要接种乳酸菌
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
B
某研究小组就“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号三个相同的泡菜坛,在每个坛中加入洗净的新鲜大白菜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,结果如下图。请问:
(1)实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是___________________________________________________________。
(2)制作泡菜需要测定亚硝酸盐含量,其方法是__________;其原理是:在盐酸酸化的条件下,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目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响
比色法　
玫瑰红色
某学生把甘蓝切丝后制作泡菜，为了探究甘蓝在不同的温度下经过3天发酵后所生成的乳酸量，在第4天检测的实验结果如表：

(1)分析资料，你可以得出什么结论?
(2)在泡菜制作时，乳酸含量大致在0.8％左右时风味最好，此时维生素C的保存率也较高，结合以上材料，你在制作泡菜时应该注意什么?
(1)分析资料，你可以得出什么结论?
从表中数据分析可得知，甘蓝在31℃时所生成的乳酸含量最多，低于或者高于这个温度所生成的乳酸量都比较少一些。
(2)在泡菜制作时，乳酸含量大致在0.8％左右时风味最好，此时维生素C的保存率也较高，结合以上材料，你在制作泡菜时应该注意什么?
注意把温度控制在16℃左右为宜