浙科版生物选修一《生物技术实践 》《泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定》教案-新版

实验10 泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定

【学习目标】

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。

【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

【学情分析】

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。

【教学过程】

（一）引入新课

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。这一节课我们学习如何腌制泡菜，并测定所腌制的泡菜中的亚硝酸盐含量。

（二）进行新课

1.泡菜的腌制

1.1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。

1.2实验材料、试剂及用具

实验原料：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。

实验配料：添加的调味品，如花椒、八角等；白酒；食糖和盐；泡菜罐；菜刀及菜板。

1.3实验步骤

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.将各种蔬菜、盐水、糖及调味品放入坛，混合均匀。如果希望发酵快些，可将蔬菜在开水中浸1min后入坛，再加上一些白酒。

5.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。

1.4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。

1.5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）

2.亚硝酸盐含量的检测

2.1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。

2.2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

2.3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0mL、0.5 mL、1.0 mL、3.0mL、5.0 mL亚硝酸钠溶液，分别置于25mL比色管中，各加入4.5ml氯化铵缓冲液、2.5ml60％乙酸溶液和5ml显色剂，加水定容，混合均匀，暗处静置25min，用光程1cm的比色杯在550nm 处分别测定光密度值。以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值为纵坐标，绘制标注曲线。

（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：