2017_2018高中生物专题1传统发酵技术的应用第3课时制作泡菜并检测亚硝酸盐含量同步备课教学案新人教版选修1

第3课时 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量[学习导航] 1.通过阅读教材P 9“基础知识”，掌握乳酸菌及亚硝酸盐的相关知识。

2.通过教材P 10～11“实验设计”及“操作提示”，掌握泡菜制作过程，并分析影响泡菜腌制的条件。

3.掌握亚硝酸盐含量测定的原理和操作。

[重难点击] 1.尝试制作泡菜。

2.尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。

3.讨论与此相关的食品安全问题。

一、泡菜的制作1.菌种——乳酸菌(1)分布广泛：空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。

(2)代谢类型：异养厌氧型。

(3)常见种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌。

其中乳酸杆菌常用于生产酸奶。

2.制作原理在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。

3.制作的流程原料加工⇒新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状 ↓盐水配制⇒清水∶盐＝4∶1，煮沸冷却 ↓装坛⇒蔬菜入坛，添加调味料，注入盐水，盖好坛盖，坛盖边沿的水槽中注满水 ↓⎭⎪⎬⎪⎫封坛发酵 ↓成品⇒测定亚硝酸盐含量阅读下列材料，探究问题：泡菜发酵过程中，乳酸菌、杂菌及乳酸含量的变化规律材料1 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较为活跃，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。

此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。

材料2 发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH 下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，这时乳酸的积累量可以达到0.6%～0.8%，pH 为3.5～3.8。

大肠杆菌、腐生菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。

这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香。

材料3 发酵后期：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。

1.泡菜发酵原理(1)试写出泡菜发酵过程反应式。

答案 C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3＋能量。

(2)乳酸菌常用于制作酸奶，为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？答案 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。

(3)发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，试分析气泡产生的原因。

为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？答案 气泡的产生是由于酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生的CO 2。

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。

(4)在坐标系中画出乳酸菌、乳酸含量的“变化”曲线。

答案 如图所示2.发酵条件的控制(1)为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境？答案 制作泡菜所用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，只有在无氧环境中才会进行乳酸发酵。

(2)如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？答案 ①选择的泡菜坛要有很好的气密性；②加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。

(3)制作泡菜往往要加入一些白酒，加入白酒有什么作用？答案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。

归纳总结泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化1.下列关于乳酸菌的叙述，不正确的是( )A.乳酸菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌B.乳酸菌在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内均有分布C.乳酸菌是兼性厌氧型微生物D.乳酸菌可将葡萄糖分解成丙酮酸，再在酶的作用下还原成乳酸答案 C解析乳酸菌在自然界中分布很广泛，种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌，它属于严格厌氧型的原核生物。

2.在泡菜的制作过程中，下列叙述不正确的是( )A.按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水B.按照清水与盐的质量比为5∶1的比例配制盐水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答案 B方法技巧发酵过程中杂菌的控制方法(1)泡菜坛的密闭性及灭菌。

(2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。

(3)食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。

(4)调味料也具有抑菌的作用。

(5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。

二、亚硝酸盐含量的测定1.亚硝酸盐(1)物理性质：白色粉末，易溶于水。

(2)应用：在食品生产中用作食品添加剂。

(3)直接危害：当人体摄入总量达0.3～0.5 g 时，会引起中毒；当摄入总量达3 g 时，会引起死亡。

(4)间接危害：膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内随尿排出，但在特定条件下，会转变成致癌物——亚硝胺。

(5)我国卫生标准规定2.亚硝酸盐含量的测定 (1)实验原理亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸―――――→盐酸酸化重氮化反应生成物； 生成物＋N －1－萘基乙二胺盐酸盐―→玫瑰红色染料。

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，可大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

(2)方法：比色法。

(3)实验步骤：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。

(4)具体流程1.亚硝酸盐含量的变化某同学在泡菜腌制过程中每3～4天测一次亚硝酸盐的含量，其结果如下表：泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化(mg/kg)(1)在下图中绘出1号坛泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化图。

答案(2)结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。

答案 泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于杂菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌)，这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。

但随着腌制时间的延长，乳酸菌大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受到影响，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。

(3)日常生活中不能吃存放时间长、变质蔬菜的原因是什么？答案 存放时间长、变质的蔬菜中含有大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定的条件下会转变成亚硝胺，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.亚硝酸盐含量的测定(1)制备样品处理液时，最后向试管中加入氢氧化铝乳液，过滤后变得透明澄清，试分析氢氧化铝的作用。

答案 氢氧化铝能够吸附样品液中的杂质，使过滤液透明澄清，防止干扰显色反应。

(2)如果样品液显色后，目测比色时发现与标准显色液的浓度不吻合怎么办？ 答案 如果不吻合，应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液。

归纳总结(1)实验中所用各种试剂、药品及作用①对氨基苯磺酸：与亚硝酸盐发生重氮化反应。

②盐酸：营造酸性环境。

③N－1－萘基乙二胺盐酸盐：与重氮化反应的产物结合生成玫瑰红色染料，作为测定亚硝酸盐含量的指示剂。

④硅胶：干燥剂，用于干燥亚硝酸盐。

⑤干燥后的亚硝酸钠：制备相应浓度的标准显色液。

⑥氯化镉、氯化钡：溶于蒸馏水后作为亚硝酸盐的提取剂。

⑦氢氧化钠：中和过多的盐酸，营造碱性环境。

⑧氢氧化铝：作为吸附剂，使泡菜滤液脱色，变澄清。

⑨蒸馏水：作为溶剂。

(2)亚硝酸盐含量计算公式亚硝酸盐含量＝样品中亚硝酸盐含量(mg)取样量(40 mL滤液的质量，kg)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显色液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量答案 B解析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N －1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，所以理化性质发生了改变，故A项正确，B 项错误。

不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同，因此可以通过与标准显色液比较，大致估算待测液中亚硝酸盐的含量，故C、D项正确。

4.下列关于测定亚硝酸盐含量的操作中，错误的是( )A.质量浓度为4 mg/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－萘基乙二胺盐酸盐溶液应避光保存C.质量浓度为5 μg/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境D.制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是中和氢氧化钠答案 D解析制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是吸附样品滤液中的色素等杂质，使滤液变得澄清透明，以便使后续的显色反应更明显。

拓展延伸检测过程中应注意的问题(1)标准显色液、样品处理液的制备中计量要精确。

(2)测定亚硝酸盐含量的操作中，注意每次取样要用洗净的筷子、小匙，专人专用，专人清洗。

取样后迅速封坛，防止泡菜被污染。

(3)在实验过程中，应比较不同时期亚硝酸盐含量的变化及其对泡菜质量的影响。

(4)比色后，如果发现样品液与标准液浓度不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液，重新比色。

1.泡菜制作过程中，乳酸菌进行无氧呼吸是为了( )A.获取乳酸B.获取能量C.氧化分解有机物D.获取热能答案 B2.某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当泡菜腐烂。

下列原因中不正确的是(多选)( )A.罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖B.罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖C.罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖D.罐口封闭不严，促进了好氧腐生菌的生长繁殖答案AC解析乳酸菌是厌氧菌，当发酵过程中，由于密闭不严使氧气进入，会使乳酸菌的生长繁殖受到抑制。

同时，由于氧气的进入，使其他好氧菌大量繁殖，导致泡菜腐烂。

3.如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化曲线，其中正确的是( )答案 C解析自然界中，亚硝酸盐分布广泛，没有腌制的蔬菜中也含有一定量的亚硝酸盐，在腌制几天后，泡菜中的亚硝酸盐的含量达到最高峰，但随着腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖产生乳酸抑制硝酸盐还原菌的繁殖，致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。

4.下列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.N－1－萘基乙二胺盐酸盐溶液C.氯化镉和氯化钡溶液D.班氏试剂答案 D解析酸性条件下：NO－2＋对氨基苯磺酸→反应物，反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料，可测定泡菜中亚硝酸盐的含量，氯化镉和氯化钡溶液可用来提取泡菜中的亚硝酸盐。

班氏试剂是用于可溶性还原糖鉴定的试剂。

5.泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。

某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研究。

请回答下面的问题：(1)制作泡菜的原理是，制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是。

(2)测定亚硝酸盐含量的实验原理是：在条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。

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，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的含量。

(3)如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。