选修一生物13制作泡菜并检测亚硝酸盐含量学案人教版.docx
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选修一生物13制作泡菜并检测亚硝酸盐含量学案人教版
选修一生物1.3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量学案(人教版)
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问题导学
一、泡菜制作的原理
活动与探究1
.泡菜制作离不开哪一种微生物的发酵作用?
该微生物的代谢类型是怎样的?
2.泡菜酸脆可口,其“酸味”是怎样产生的?
3.尝试分析含抗生素的牛奶不能发酵成酸奶的原因。
4.日常生活中不宜食用放置时间过长和变质的蔬菜,原因是什么?
5.泡菜制作过程中乳酸菌和乳酸含量的变化有何规律?
6.泡菜制作过程中杂菌和亚硝酸盐含量的变化有何规律?
迁移与应用1
在泡菜制作过程中,人们利用乳酸菌的目的是( )。
A.获取乳酸 B.获取能量
c.氧化分解有机物
D.获取热能
.发酵过程中,泡菜中亚硝酸盐含量的变化
发酵初期,泡菜中微生物生长很快,如硝酸还原菌,就可以将蔬菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐,同时蔬菜中的酚类物质和维生素c等可将亚硝酸盐还原,但总体来说,生成的亚硝酸盐多于被还原的,亚硝酸盐的含量逐步上升。
随着腌制时间延长,微生物代谢活动将氧气消耗殆尽,乳酸菌大量繁殖,产生乳酸,抑制了乳酸菌以外其他微生物的生长繁殖。
与此同时,蔬菜中硝酸盐含量由于被氧化而减少,因此,亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。
泡菜中亚硝酸盐的除了可以通过硝酸还原菌还原硝酸盐产生,还可由硝化细菌生长繁殖氧化氨产生,另外,泡菜中的假丝酵母也可能会产生亚硝酸盐。
2.乳酸菌、杂菌、乳酸含量变化的关系
(1)“变化”流程图
(2)“变化”坐标曲线
二、泡菜制作的步骤和条件控制
活动与探究2
.用流程图表示泡菜制作的步骤。
2.盐水应该按什么比例配制比较恰当?
为什么要将盐水煮沸后又冷却?
3.用水封闭坛口起什么作用?
不封闭有什么结果?
4.总结泡菜制作需控制的条件。
5.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜?
你认为这层白膜是怎样形成的?
迁移与应用2
严格控制泡菜制作的发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到能否得到高品质的产物,通常所指的发酵条件不包括( )。
A.温度控制
B.溶氧量控制
c.pH控制
D.酶浓度控制
.泡菜制作的关键
泡菜制作的三个关键是:
容器、盐水和调料。
要制作色、香、味俱佳,营养卫生的泡菜,应掌握原料的性质,注意选择容器,制备盐水、搭配调料等技术。
2.泡菜发酵的阶段
泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段:
(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等为主,它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵。
发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。
由于有较多的二氧化碳产生,气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出,使坛内逐渐形成嫌气状态。
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。
(2)发酵中期
由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,嫌气状态形成,乳酸杆菌开始活跃,并进行同型乳酸发酵。
这时乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8。
大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制。
这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。
(3)发酵后期
在此期间继续进行的是同型乳酸发酵,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,乳酸杆菌的活性受到抑制,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。
从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看,在发酵初期的末期和发酵中期阶段,泡菜的乳酸含量为0.4%~0.8%,风味品质最好,因此,常以这个阶段作为泡菜的成熟期。
3.泡菜腌制质量的评定
泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定,还可以通过在显微镜下观察乳酸菌,比较不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量来评定。
三、泡菜中亚硝酸盐含量的检测
活动与探究3
.测定亚硝酸盐含量用到哪些试剂?
各起什么作用?
2.测定亚硝酸盐含量的原理是什么?
3.用流程图表示亚硝酸盐的测定步骤。
迁移与应用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.样品液显色后,通过与已知浓度的标准液比色,可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
c.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
.辨析比较亚硝酸盐与食盐
亚硝酸盐为白色粉末,颜色与食盐非常相似,味道咸涩,是有毒物质,能引起人中毒甚至死亡。
它有缩短煮肉时间的作用,在适宜温度、pH和一定微生物的作用下可形成亚硝胺而引发癌症。
食盐为白色晶体,味道咸,常作调味品。
在日常生活中最好将炊具、食品与亚硝酸盐分开放置,避免误食。
2.对照类型
本实验的对照类型为标准对照。
标准对照指:
生物生理、生化的某些项目都有相应的标准,将观察测定的实验数值与规定的标准值相比较,以确定其正常与否的对照方法。
本实验的“标准显色液及显色结果”就是亚硝酸盐含量的标准值(可形象地理解为亚硝酸盐含量的“标尺”)。
答案:
课前•预习导学
【预习导引】
一、1.乳酸菌
2.异养厌氧型 乳酸
3.乳酸链球菌 乳酸杆菌 乳酸杆菌
二、1.白色 易
2.4mg/kg 7mg/kg 10mg/kg
3.0.3~0.5g 3g
4.30mg/kg 20mg/kg 2mg/kg
三、1.裂纹 砂眼 吻合好
4.4∶1 煮沸冷却
5.混合均匀 半坛 八成 没过全部菜料
6.注满水 无氧 补充水槽内的水
预习交流:
(1)提示:
酸奶、肉制品、泡菜(即酸菜)、果蔬汁乳酸饮料、乳酸发酵谷物制品等。
(2)提示:
乳酸菌是人体肠道内的益生菌,被称为“人体健康的卫士”。
它能促进体内消化酶的分泌和肠道蠕动,帮助清除体内垃圾,达到排毒、消除便秘的效果;另外,乳酸菌能刺激人的消化腺分泌更多的消化液,进而增强消化能力,提高食欲;对中老年人常见的动脉粥样硬化症、心脑血管栓塞、高血压等疾病也有较好的辅助治疗效果。
四、1.酸化 对氨基苯磺酸 重氮化 N-1-萘基乙二胺盐酸盐 玫瑰红 目测比较
2.
(1)①4mg/mL 避光 ②2mg/mL 避光 ③5μg/mL ④氯化镉 浓盐酸 1 ⑤2.5mol/L
(2)标准显色 (3)样品处理
课堂•合作探究
【问题导学】
活动与探究1:
.提示:
泡菜制作离不开乳酸菌的发酵作用。
乳酸菌的代谢类型为异养厌氧型。
2.提示:
乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸使泡菜酸脆可口。
3.提示:
乳酸菌常常用于生产酸奶,抗生素能杀死乳酸菌。
4.提示:
有些蔬菜,如小白菜、萝卜等含丰富的硝酸盐,放置时间过长、变质、发黄腐烂或煮熟后放置时间过久,其中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐,危害人体健康。
5.提示:
随泡菜发酵时间的延长,乳酸菌的数量逐渐增加,达到稳定值后,再减少;乳酸的含量逐渐增加直至稳定值。
6.提示:
随泡菜发酵时间的延长,杂菌的数量先增加,后减少;亚硝酸盐的含量先增加,后减少(10天后)。
迁移与应用1:
A 解析:
乳酸菌是一种厌氧细菌,进行无氧呼吸产生乳酸,并释放少量能量,部分能量维持它自身生命活动的需要。
在泡菜制作过程中,人们利用乳酸菌的目的是得到乳酸,使泡菜口味好。
活动与探究2:
.提示:
2.提示:
盐水按水盐质量比4∶1配制,煮沸冷却后待用。
煮沸有两大作用,一是除去水中氧气,二是杀灭盐水中的杂菌。
冷却的目的是便于乳酸菌繁殖并保持蔬菜的生脆。
3.提示:
空气中21%是氧气,用水封闭坛口可以使坛内与坛外空气隔绝,起到制造无氧环境的作用。
这样,坛内蔬菜中存在的乳酸菌即可进行乳酸发酵。
如不封闭,则会有许多需氧菌生长,蔬菜会腐烂。
4.提示:
腌制的时间、温度、食盐的用量、密封效果等。
5.提示:
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。
迁移与应用2:
D
活动与探究3:
.提示:
(1)对氨基苯磺酸溶液与N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液:
对氨基苯磺酸重氮法测量亚硝酸盐含量。
(2)提取剂(氯化镉、氯化钡、浓盐酸):
提取泡菜汁中的杂质,以利于比色。
(3)氢氧化铝乳液:
进一步吸附泡菜汁中色素、杂质,使泡菜汁透明澄清,以便进行后续的显色反应。
(4)氢氧化钠溶液:
与泡菜汁中的部分物质形成沉淀。
2.提示:
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。
将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
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。
3.提示:
配制检测溶液
迁移与应用3:
D 解析:
测定亚硝酸盐含量的原理是:
在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,然后与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色化合物,在此过程中亚硝酸盐的理化性质发生了很大变化。
当堂检测
.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.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
c.一个泡菜坛里的所有乳酸菌构成一个种群
D.乳酸菌是厌氧型微生物
答案:
c 解析:
乳酸菌是一类微生物的通称,常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌,乳酸链球菌、乳酸杆菌等分属于不同的物种,因此一个泡菜坛里的所有乳酸菌不是一个种群。
2.在泡菜的制作过程中,坛中会发生很多变化,下列变化不正确的是( )。
A.乳酸菌的数量先增加,然后其增长受pH影响
B.发酵液的pH有所降低
c.坛内氧气增多
D.若温度较低,发酵时间会延长
答案:
c 解析:
由于坛口已经密封,所以随着时间的延长,氧气的浓度会越来越低。
3.(双选)在泡菜的制作过程中,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,以保证坛内的有氧环境
答案:
Ac 解析:
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,以防泡菜腐败变质。
制作泡菜时清水与盐的质量比为4∶1,加食盐是为了抑制其他杂菌的繁殖。
4.下列对泡菜的制作过程中,不同时期泡菜坛中乳酸菌含量的叙述,正确的是( )。
A.制作泡菜初期并无乳酸菌的存在
B.腌制过程中乳酸菌含量会逐渐增多并可达到最高峰
c.腌制后期乳酸菌含量会急剧上升
D.腌制的全过程乳酸菌的含量不变,活性有异
答案:
B 解析:
泡菜的制作是利用蔬菜表面的乳酸菌的代谢,将糖类转化成乳酸,因此发酵初期有乳酸菌,由于发酵条件的变化,乳酸菌大量繁殖,达到一定量后由于酸度过大,数量会下降。
5.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响,下列说法正确的是( )。
A.膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出
B.亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用
c.亚硝酸盐只有在特定条件下才能转变成致癌物质
D.亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响
答案:
c 解析:
研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但当人体摄入的亚硝酸盐总量达到某一数值时会引起中毒,甚至死亡。
亚硝酸盐本身无致癌作用,在特定条件下转变成的亚硝胺有致癌作用。
6.制作泡菜的过程实际上是应用了乳酸菌的呼吸作用原理。
将原料放入泡菜坛后应当怎样处理才能得到可口的泡菜?
( )
A.马上密封,保持温度30~40℃
B.一直通风,保持温度30~40℃
c.先通风后密封,保持温度30~40℃
D.马上密封,保持温度60℃以上
答案:
A 解析:
乳酸菌一直需要厌氧环境才能发酵。
其代谢适宜温度为30~40℃。
7.将接种有乳酸菌的牛奶100mL共4份分别装在100mL、200mL、300mL和400mL的烧瓶内,将瓶口密封,置于适宜温度下培养,24h后产生乳酸最多的是哪个烧瓶?
( )
A.100mL
B.200mL
c.300mL
D.400mL
答案:
A 解析:
乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下,可将葡萄糖分解成乳酸。
题目所给的4个烧瓶容量不等,将100mL牛奶放入其中,只有100mL的烧瓶是缺氧环境,其他三个中均有o2存在,不同程度地抑制乳酸菌的活性,所以100mL烧瓶内生成乳酸最多。
绘制泡菜制作及亚硝酸盐含量测定的流程图。