泡菜制作和亚硝酸盐含量测定

泡菜制作和亚硝酸盐含量的检测

实验教案

学院

班级

姓名

学号

课程名称

上交日期

泡菜制作和亚硝酸盐含量的检测

授课学生：普通高中高三学生

授课类型：实验授课

一、教学目标

1.了解泡菜制作的原理、方法，尝试制作泡菜；

2.在泡菜制作过程中，深入理解乳酸菌的作用机理。

3.尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量变化，讨论与此相关的食品安全问题。

二、学情分析

泡菜，古称葅，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。泡菜历史悠久，流传广泛，几乎家家会做，人人吃，甚至在筵席上也要上几碟泡菜。班级中有相当一部分同学来自城市，对泡菜的制作工艺缺乏一定的了解，但是对这古老的制作工艺有着浓厚的兴趣，在老师的带领下，动手动脑，会积极主动去获取新知识。而对于来自农村的孩子，对泡菜制作有着一定的了解，但是对泡菜的制作原理的相关知识的了解程度低。通过对泡菜制作原理以及技术的学习，学生能够锻炼理论结合实际的能力，加强对日常生活的关注程度。

三、教学重难点

教学重点：制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量；

教学难点：泡菜中亚硝酸盐含量的测定

本次实验的重点为泡菜的腌制，亚硝酸盐含量的测定只要求知道原理，具体操作视学校具体情况而定。

四、课时安排

2课时（制作泡菜和亚硝酸盐含量测定）

五、任务安排

1.课前以学习小组形式调查泡菜的种类，了解泡菜的制作原理与方法，做好准备；

2.第1课时，组织学生制作泡菜；

3.第2课时，分小组实验，测定泡菜中亚硝酸盐的含量

泡菜的制作

课时安排：1学时

（一）实验原理

乳酸菌是异养厌氧型，属于原核生物，是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌的统称，常见的乳酸菌包括乳酸链球菌和乳酸杆菌，后者可用于制作酸奶。乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸葡萄糖分解成乳酸，使泡菜呈现酸味。 泡菜发酵过程的时间、温度、食盐的用量等都需要适合，温度过高、食盐用量不足10％、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。 泡菜的发酵过程可以分为发酵前期、发酵中期、发酵后期。

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，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、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成厌氧状态。此时乳酸菌和乳酸的量比较少，为泡菜初熟阶段，菜质咸而不酸、有生味。

发酵中期：由于前期乳酸的积累，pH 下降，厌氧状态形成，乳酸杆菌开始活跃，此时乳酸积累量可以达到0.6%~0.8%，pH 降至3.5-3.8。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。

发酵后期：乳酸积累达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。

实验流程示意图表现如下：

原料加工 修整、洗涤、晾晒、切形

冲洗 盐水冷却 泡菜盐水

加入调味料装坛 发酵

成品 测定亚硝酸盐含量

（二）实验材料、试剂及用具

实验原料：大白菜；

实验配料：生姜、蒜、辣椒、茴香、食盐、蔗糖、料酒、凉开水、白酒

制作工具：泡菜坛或者其他容器（自带）、塑料薄膜、细绳、菜刀、砧板（三）实验步骤

前期准备：

1.全班每2人为一组，共同进行实验，事先要求学生自带泡菜容器（可以是塑料罐、玻璃罐）；

2.采购大白菜、生姜、蒜、辣椒等实验材料；

3.实验桌上各材料的摆放。

实验操作：

1.坛的清洗：将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次；

2.配制盐水：泡菜盐水按清水和盐为 4∶1 质量比配制煮沸冷却备用；

3.菜的切洗：洗净大白菜菜叶，用凉开水冲洗后切成3～4cm长的小块，放入容器内；

4.装坛，加佐料：大白菜装至半坛时放入蒜瓣、生姜、香辛料等佐料（根据个人口味确定加入佐料的数量），并继续装至八成满。如果希望发酵快些；将蔬菜在开水中浸1分钟后入坛，再加上一些白酒；

5.盐水浸泡：倒入配制好的盐水，使盐水浸没全部菜料；

6.密封发酵：盖上泡菜坛盖子，并用水密封发酵（自带容器的铺上塑料薄膜，用细绳系好，确保无氧环境，加盖），阴凉处自然条件下放置一至两周。（四）注意事项

1.泡菜腌制过程中要注意无氧环境的保持，防止未密封而造成的杂菌污染；

2.操作时不能加入生水，防止杂菌污染；

3.容器中不能有油渍，否则易造成泡菜腐烂；

4.坛子内壁必须洗干净，然后把生水擦干，或干脆用开水烫一下也行。（五）思考与讨论

1.我们常见的泡菜坛的坛口是突起，且坛口周围有一圈凹形托盘，你觉得这样的

设计有什么样的好处？

（水封，保持无氧环境，防止杂菌污染。)

2.泡菜腌制过程适量白酒有何作用？

（抑制杂菌污染及调味。）

3.某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂，可能由什么原因造成？

（坛口封闭不严，导致乳酸菌的生长繁殖受到抑制，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖）

4.泡菜制作中通常加入适量蔗糖糖，当蔗糖浓度过高时，你觉得会发生什么情况（蔗糖浓度过高导致细菌质壁分离，活性降低或死亡）

5.泡菜坛内有时会长出一层白膜，你觉得是什么原因导致的。

（酵母菌的生长）

6.泡菜中的辣椒，蒜，姜，葱除了调味之外，还有什么作用

（杀菌，促进消化酶分泌的作用）

亚硝酸盐含量的检测

课时安排：1学时

（一）实验原理

亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3 g～0.5 g时，会引起中毒，达3g时会引起死亡。国家规定肉制品中亚硝酸盐含量需小于30 mg/kg，酱腌菜中亚硝酸盐含量需小于20 mg/kg。

蔬菜含有大量硝酸盐，在腌制过程中，硝酸盐容易被转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐有致癌作用。腌制时间过短，容易造成亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。

在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸会发生重氮化反应后，再与N-1－萘基乙二胺偶联形成紫红色产物。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。

（二）实验材料、试剂及用具

实验材料：腌制的泡菜

实验试剂：对氨基苯磺酸、20％的盐酸、 N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液、蒸馏水、亚硝酸钠、氯化镉、氯化钡、氢氧化铝乳液、2.5mol/L的氢氧化钠溶液实验用具：量筒、电子天平、烧杯、100mL容量瓶、200mL容量瓶、500mL 容量瓶、胶头滴管、称量纸、硅胶干燥器、移液管、比色皿、摇床

（三）实验步骤

前期准备：

1.配制溶液：

（1）4mg/mL 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。

（2）2mg/mL N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液：称取0.2g N-1－萘基乙二胺盐酸盐，溶解于100 mL的水中，避光保存。

（3）5μg/mL亚硝酸钠溶液：称取0.10 g于硅胶干燥器中干燥24小时的亚硝酸钠，用水溶解至500 mL，再转移5 mL溶液至200 mL容量瓶，定容至200 mL；

（4）提取剂配制：分别称取50克氯化镉、氯化钡，溶解于1000 mL蒸馏水中，用盐酸调节pH至1。

（5）氢氧化铝乳液和2.5mol/L的氢氧化钠溶液。

2.标准显色液配制：

（1）用移液管吸取0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL、0.75 mL亚硝酸钠溶液，分别置于25mL比色管中，再取1支比色管作为空白对照。

（2）分别加入1.0 mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3～5分钟。

（3）分别加入0.5 mL N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，加蒸馏水至25mL，混匀，观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化。

样品制备：

1）称取 0.4 kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200 mL汁液。

2）取100 mL汁液倒入500 mL容量瓶，添加200 mL蒸馏水和100 mL提取剂，摇床振荡1 h，再加40 mL氢氧化钠溶液，最后用蒸馏水定容到500 mL并立刻滤纸过滤获得滤液。

3）将滤液60 mL移入100 mL容量瓶，用氢氧化铝乳液（吸附脱色）定容后

过滤，获得无色透明的滤液

亚硝酸盐含量测定：

1）将20 mL滤液移入25 mL比色管中，并编号。

2）分别依次加入1mL的对氨基苯磺酸溶液和0.5mL 的 N-1-萘基乙二胺盐酸溶液，并定容到25mL，混匀，静置15min。

3）观察颜色变化，并与标准显色液比较，记录亚硝酸盐含量。

4）计算样品滤液（20 mL）中亚硝酸盐含量。样品中亚硝酸盐含量（mg）/取样量（取泡菜量，0.0096kg）

40m

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（四）注意事项

1.配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后，目测比色效果是否与标准液的浓度相吻合。如果不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准使用液。

（五）思考与讨论

1.如何利用乳酸菌发酵生产酸奶？在制作酸奶的过程中，是否也会产生亚硝酸盐？请设计出实验方案。

（采用乳酸杆菌配制酸奶，不会产生亚硝酸盐。检测亚硝酸盐的方法参照泡菜中亚硝酸盐的检测方法。）

2.日常腌制泡菜，要放置一周以上时间才能食用，为什么？