新人教选修1 1.3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

复习旧知1、腐乳的制作用的是什么微生物？细胞结构？代谢类型？生殖方式？2、腐乳的前期发酵的目的是什么？时间多长3、腐乳制作过程中有哪些措施可以预防杂菌污染？•一、课题目标•尝试制作泡菜，并尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。讨论与此相关的食品安全问题。•二、课题重点与难点•课题重点：制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量。•课题难点：泡菜中亚硝酸盐含量的测定。泡菜是一种以湿态发酵方式加工制成的浸制品，为泡酸菜类的一种。泡菜制作容易，成本低廉，营养卫生，风味可口，利于贮存。在我国四川、东北、湖南、湖北、河南、广东、广西等地民间均有自制泡菜的习惯。目前较受欢迎的是川味和韩味泡菜，在许多风味餐馆里，都有其踪影，它鲜嫩清脆，可以增进食欲，帮助消化与吸收。如果自己在家也做一些这样的泡菜，做为每天饭前小菜，或以它配菜，烹成各种菜肴，不失为一件美事。但是泡菜含亚硝酸盐具制癌作用危害身体健康，所以不宜多吃课题背景一、泡菜的制作（一）、泡菜制作基础知识1、乳酸菌（1）形态：球型或杆型；（2）细胞结构：原核细胞；你认为有哪些结构？（3）代谢类型乳酸菌是异养厌氧型细菌；在无氧条件下，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。你能写出乳酸菌分解葡萄糖的反应式吗？另外，乳酸杆菌还常用于制作酸奶。思考：用乳酸杆菌制作酸奶时，牛奶的营养和能量会发怎样的变化？为什么？把100毫升的牛奶分别放入100、200、300、400毫升的容器中进行乳酸发酵，最先发酵成功的是哪个？你能说出理由吗？（4）分布乳酸菌种类很多，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的分布。你能说出乳酸杆菌与酵母菌的异同吗?2、亚硝酸盐你知道亚硝酸盐吗？知道它的危害吗？亚硝酸盐(包括亚硝酸钾和亚硝酸钠)为白色粉末，易溶于水。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒，达3g时会引起死亡。分布：蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mg/Kg，咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7mg/Kg以上，而豆粉中平均含量可达10mg/Kg。卫生标准：亚硝酸盐的残留量在肉制品中不得超过30mg/Kg，酱腌菜中不超过20mg/Kg，而婴儿奶粉中不得超过2mg/Kg。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。请你设计实验证明亚硝胺能使动物细胞发生癌变。3、腌制条件腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。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。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。4、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，其优劣的区分方法如下：①观型体:泡菜坛以火候老、釉质好、无裂纹、无砂眼、形体美观的为佳。②看内壁:将坛压在水内，看内壁，以无砂眼、无裂纹、无渗水现象的为佳。③视吸水:坛沿掺入清水一半，用废纸一卷，点燃后放坛内，盖上坛盖，能把沿内水吸干（从坛沿吸入坛盖内壁）的泡菜坛质量较好，反之则差。④听声音:用手击坛，听其声，钢音的质量则好，空响、砂响、音破的质次。（2）添加的调味品，如花椒、八角等。（3）白酒。（4）食糖和盐。3、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。4、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。如果希望发酵快些，可将蔬菜在开水中浸1分钟后入坛，再加上一些白酒。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，逐渐使坛内形成嫌气状态。（4）将坛口用水封好，防止外界空气进入。（5）泡菜发酵发酵产物中除乳酸外，还有其他，如乙醇、CO2等称异型乳酸发酵。发酵中期：由于前期乳酸的积累，pH下降，嫌气状态的形成，乳酸杆菌活跃进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸积累pH达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。发酵产物中只有乳酸，称为同型乳酸发酵。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，发酵速度逐渐变缓甚至停止。腌制1周左右即可开坛食用。也可随时加入新鲜蔬菜，不断取用。（6）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。1、加入白酒有什么作用？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。几个思考题：2、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，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。说出坛内微生物的代谢类型的变化情况。3、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。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，适合酵母菌的繁殖。4、为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。这些蔬菜究竟能不能吃，你判断的理由是什么？二、亚硝酸盐含量的测定1、测定亚硝酸盐含量的原理在盐酸酸化条件下，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。我们还学过哪些颜色反应？2、材料与器具泡菜、对氨基苯磺酸、N-1－萘基乙二胺盐酸盐、氯化钠、氢氧化钠、氢氧化铝、氯化镉、氯化钡、亚硝酸钠、蒸馏水、移液管、容量瓶、比色管、榨汁机等。3、步骤（1）配制溶液看书配制了哪些溶液？具体做法是什么？浓度是多少？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5ml溶液至200ml容量瓶，定容至200ml(5ug/ml)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。氢氧化铝乳液和2.5mol/l的氢氧化钠溶液。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。氢氧化铝乳液和2.5mol/l的氢氧化钠溶液。（2）配制标准液用移液管吸取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1.0mlN-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梯度变化。（3）制备样品处理液将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100ml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分钟后，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。2001年1月4日（封坛前）2001年1月8日2001年1月12日2001年1月15日2001年1月19日0.150.600.200.100.101号坛2号坛0.150.200.100.050.053号坛0.150.800.600.200.20泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化你能绘制相关的曲线图吗？4、实验结果分析和讨论……三只泡菜坛中的亚硝酸盐含量变化的绝对数量虽然不同，但整体的变化趋势却基本相同。在腌制后的第五天，三只泡菜坛中亚硝酸盐的含量都达到最高峰（1、2、3号坛中的亚硝酸盐分别达到0.6mg/kg、0.2mg/kg、0.8mg/kg），为什么不同的坛内的亚硝酸盐的含量不同？在腌制后的前6天内，泡菜中的亚硝酸盐含量就可以达到最高峰。而第9天后泡菜中的亚硝酸盐含量开始有明显下降。这可能是由于泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于某些细菌的繁殖（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，乳酸细菌也大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作，使其生长繁殖受到影响，造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。亚硝酸盐的检测：均样+水→捣碎→加果蔬提取剂（50gBaCl2+CdCl2）→加1000ml重蒸馏水中，用浓HCl调PH为1）→振荡1小时→用NaOH调至中性→定容→过滤→滤液应无色透明。乳酸菌除了可以用于制作泡菜，还可以用于牛奶发酵。课本P12练习2制作家庭酒酿的具体操作过程：先将米煮熟，待冷却至30℃时，加一定量的“酒药”与米饭混匀后置于一容器中，在中间挖一个洞，加盖后置于适当的地方保温，12h即成。请回答以下问题：（1）先将米煮一煮的目的是什么？（2）坛子没有密封，无氧环境怎样形成的？（3）在加入酒药时，要宁多勿少的理由。（4）酿酒过程中为什么先有水，再有酒？