2019-2020学年高中生物 第三部分 生物技术在食品加工中的应用 实验9 腐乳的制作（略） 实验

1实验9腐乳的制作(略)实验10泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定[学考报告]知识内容考试属性考情解读泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定加试1.进行泡菜的腌制，说明泡菜腌制的原理。2.测定泡菜中亚硝酸盐的含量。3.讨论相关的食品安全问题一、泡菜的制作1.原理(1)泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。(2)在无氧的条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质，其中也有亚硝酸，该物质对人体有害，是致癌物质。2.制作过程步骤操作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4将坛口用水封好，防止外界空气进入5腌制1周左右开坛食用，也可随时加入新鲜蔬菜，不断取用6如果加一些已经腌制过的泡菜汁更好，相当于接种已经扩增的发酵菌，可减少腌制时间二、亚硝酸盐的定量测定1.原理亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N­1­萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量。2.材料(1)氯化铵缓冲液：pH为9.7。(2)硫酸锌溶液：浓度为0.4mol/L。(3)氢氧化钠溶液：浓度为2mol/L。2(4)对氨基苯磺酸溶液：称取5g对氨基苯磺酸，溶于350mL蒸馏水和150mL冰乙酸中，用棕色瓶室温保存。(5)N­1­萘基乙二胺溶液：取0.5gN­1­萘基乙二胺，加入500mL60%乙酸溶解，混匀后，装入棕色瓶后放入冰箱保存，一周内溶液稳定。(6)显色剂：用前将步骤(4)和(5)配制的溶液等体积混合。(7)亚硝酸钠标准溶液：使用时需用蒸馏水稀释。3.步骤(1)样品处理泡菜25g＋少量泡菜汤用NaOH调pH至8.0，25mLZnSO4溶液→产生白色沉淀物→水浴加热至60℃，10min后冷却至室温→过滤→定容(2)测定样品液氯化铵缓冲液乙酸显色液混合→定容→暗处静置→测定光密度值(3)标准曲线亚硝酸钠标准溶液氯化铵缓冲液乙酸、显色液定容→混合→暗处静置→测光密度值绘标准曲线(4)计算按照公式X1＝m2×V1m1×V2计算样品中的亚硝酸盐含量。式中X1表示样品中亚硝酸盐的含量，单位mg/kg；m1表示样品质量，单位g；m2为通过标准曲线得到的亚硝酸盐的质量，单位μg；V1为样品处理液总体积；V2为测定用样液体积。1．加入白酒起什么作用？提示：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。32．用水封闭坛口起什么作用？不封闭有什么结果？提示：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。3．厌氧发酵和有氧发酵的产物有什么不同？提示：乳酸菌产生乳酸属厌氧发酵；酵母菌产生乙醇属厌氧发酵；醋化醋杆菌产生乙酸属有氧发酵。此外，需氧微生物的作用也可使蔬菜腐烂。制作泡菜时的注意事项及制作过程中物质的变化1.制作泡菜时的注意事项(1)泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。(2)材料装坛时预留1/4空间，不宜过满，但盐水需没过全部菜料。(3)泡菜腌制过程中加入白酒的作用是：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。(4)用水封闭坛口的作用：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。(5)注意控制温度、食盐水浓度和发酵时间。盐水质量比一般为1∶4；温度过高，食盐水浓度过低，会造成细菌大量繁殖，泡菜腐烂变质；腌制时间过短亚硝酸盐含量高。食盐水浓度过高，则会使泡菜口味不佳，甚至影响乳酸菌的发酵。(6)泡菜坛内有时会长一层白膜，这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。2.泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化时期物质变化特点原因发酵初期乳酸菌和乳酸的量都比较少，亚硝酸盐含量有所增加发酵初期，以不产酸的大肠杆菌和酵母菌活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌活动。该时期利用了氧气，产生了厌氧环境，乳酸菌方开始活动，乳酸菌和乳酸的量都比较少。而由于硝酸盐还原菌的活动，4亚硝酸盐含量有所增加发酵中期乳酸菌活动强烈，乳酸菌数量达到高峰，亚硝酸盐含量下降由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，只有乳酸菌活动强烈。此期乳酸菌数量达到高峰，乳酸的量继续积累。由于硝酸盐还原菌受抑制，同时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乳酸菌数量下降，亚硝酸盐含量进一步下降由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降，而硝酸盐还原菌完全抑制总结：亚硝酸盐在整个发酵过程中的含量变化趋势为：1．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解析：选B。泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸；制作时要防止污染导致泡菜腐败变质，清水与盐的质量比为4∶1，若食盐量不足，也易造成细菌大量繁殖。2．某同学在泡菜腌制过程中每隔3～4天测一次亚硝酸盐的含量mg/kg，其结果如下表：腌制天数1号坛2号坛3号坛封坛前0.150.150.154天0.600.200.807天0.200.100.6010天0.100.050.2014天0.100.050.20(1)在图中绘出1号坛泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化图。5(2)3个泡菜坛亚硝酸盐含量有何差别？原因何在？在泡菜腌制过程中应如何减少亚硝酸盐的含量？解析：三个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4天，三个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)，而第10天泡菜坛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，坛内环境有利于各种细菌的繁殖(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，乳酸菌也大量繁殖，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，造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。答案：(1)见图(2)三个泡菜坛中亚硝酸盐含量，2号坛最少，3号坛最多，3号坛亚硝酸盐含量多的原因是泡菜在腌制的过程中被污染。在泡菜腌制过程中注意腌制时间，控制好温度和食盐用量，温度过高，食盐用量不足10%，腌制时间过短，易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。亚硝酸盐及其测定1.亚硝酸盐的基础知识物理性质白色粉末，易溶于水存在在自然界中广泛分布，蔬菜中平均含量为4mg/kg；咸菜中平均含量为7mg/kg；豆粉中平均含量为10mg/kg应用食品添加剂对人体危害人体摄入总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒；人体摄入总量达到3g时，会引起死亡。在特定的条件下，如适宜的pH、温度和一定的微生物作用下，会转变成致癌物质——亚硝胺，亚硝胺对动物有致畸和致突变作用卫生标准肉制品中不得超过30mg/kg；酱腌菜中不得超过20mg/kg；婴儿奶粉中不得超过2mg/kg(1)亚硝酸盐呈晶体状，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品6添加剂。(2)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氧化成高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。(3)亚硝酸盐在pH＝3、温度适宜和一定微生物的作用下转变成致癌物质——亚硝胺，因此，霉变的食品中亚硝胺含量可增加数十倍至数百倍。2.亚硝酸盐的测定原理在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N­1­萘基乙二胺结合形成紫红色染料。亚硝酸盐溶液的浓度不同，呈现的颜色深浅不一，溶液浓度高，颜色深些，浓度低，颜色浅些。可用光电比色法定量。1．下列关于测定亚硝酸盐含量实验中各种试剂的说法错误的是()A．质量浓度为4mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性B．对氨基苯磺酸溶液和N­1­萘基乙二胺溶液，应避光保存C．亚硝酸钠标准溶液应保持弱碱性环境D．制备样品处理液时需用氢氧化钠溶液调节pH为6.0解析：选D。对氨基苯磺酸溶液和N­1­萘基乙二胺溶液都呈酸性，且应低温密闭保存；亚硝酸钠标准液配制过程中应加入NH4Cl缓冲液，保持弱碱性环境以免形成亚硝酸挥发；制备样品处理液需用氢氧化钠溶液调节pH为8.0。2．为了使测定亚硝酸盐含量的准确性高，关键是()A．样品处理B．亚硝酸钠标准溶液的制备C．比色D．泡菜的选择解析：选B。亚硝酸盐含量是通过与亚硝酸钠标准溶液进行比色而估算出的，所以只有标准溶液制备的标准才能比较出正确的结果。一、选择题1.乳酸菌发酵时反应式为()A．C6H12O6＋6H2O＋6O2――→酶12H2O＋6CO2＋能量B．C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2＋能量C．C6H12O6――→酶2C3H6O3＋能量D．多糖――→酶C3H6O3＋能量解析：选C。乳酸菌是厌氧型细菌，乳酸发酵是利用乳酸菌产生的酶将C6H12O6分解成乳酸。72.要使泡菜制作成功最主要的一个条件是()A．缺氧环境B．有氧环境C．加盐D．加香辛料解析：选A。泡菜发酵是一个无氧发酵的过程，该过程中最关键的是无氧环境的维持。3.近几年，不断有误食亚硝酸盐而导致中毒的事件。下列关于亚硝酸盐的叙述，正确的是()A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂，可多加B．绿色食品不会含有亚硝酸盐C．亚硝酸盐在人体内可转化为亚硝胺D．亚硝酸盐本身就是较强的致癌物质解析：选C。亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、鱼、谷、绿色蔬菜中都存在。亚硝酸盐在食品生产中可作食品添加剂，但量多会使人中毒。亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中，在特定条件下可转变为亚硝胺。需要注意的是，亚硝酸盐本身不具有致癌作用，其转化为的亚硝胺具有致癌作用。4.酸甜香脆的泡菜能令人胃口大开，下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是()A．发酵过程中可间断通氧B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用C．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高D．发酵过程中要经常补充水槽中的水解析：选D。乳酸菌是严格的厌氧菌，发酵过程中应保持无氧环境；泡菜发酵过程中有多种微生物参与，如酵母菌有改善产品风味的作用；泡菜制作发酵过程中，随着泡菜发酵的进行，亚硝酸盐的含量会经历一个先增加后减少的过程；在发酵过程中要经常补充水槽中的水，以保持坛内的无氧状态。5.下列关于乳酸菌的叙述，不正确的()A．乳酸菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌B．在无氧条件下，乳酸菌能将葡萄糖分解为乳酸和CO2C．乳酸菌的遗传物质是DNA，主要分布在拟核区D．乳酸菌是严格厌氧微生物解析：选B。乳酸菌是原核生物，没有细胞核，其遗传物质DNA主要分布在拟核区；在无氧条件下，乳酸菌能将葡萄糖分解为乳酸，但不产生CO2。6.如下图所示，过一段时间后对甲、乙两容器进行定量分析，得到的结果是()8A．乙中的乳酸比甲中的多B．乙中的乳酸比甲中的少C．甲、乙两容器中的乳酸菌数量相等D．无法确定解析：选A。乳酸菌为厌氧型细菌，乙容器中空气少，经需氧型生物消耗所需时间短，很快便可形成乳酸菌所需的厌氧环境，因而可产生大量乳酸。7.日常生活中，长时间存放的剩菜一般不可食用，其原因是剩菜中含有()A．食盐B．亚硝酸盐C．亚硝胺D．无营养解析：选B。剩菜中含有大量的亚硝酸盐，食用后这些亚硝酸盐在适宜条件下被微生物转化为亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用。8.下列操作，不会引起泡菜污染的是()A．坛盖边缘的水槽应注满水，并且要时常补充水槽中的水B．腌制时温度过高，食盐量不足10%C．腌制的时间过短D．可用未煮沸的盐水制作泡菜解析：选A。向坛盖边缘的水槽注水，是为了阻止空气进入坛中，水不直接与发酵