人教版生物选修一讲义专题1 课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 含答案.docx
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人教版生物选修一讲义专题1课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量含答案
课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
学习目标：
1.了解泡菜的制作过程和注意事项。
（重点） 2.用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。
（难点）
1．泡菜的制作
（1）泡菜制作所用菌种及原理
①菌种：
乳酸菌。
②发酵原理：
在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。
（2）泡菜制作的流程
原料加工：
选取新鲜的蔬菜，进行修整、洗涤、晾晒，切分成条状或片状
↓
配制盐水：
按清水与盐的质量比为4∶1的比例配制好后煮沸冷却备用
↓
装坛：
将蔬菜装至半坛时，放入调味品，继续装至八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料
↓
封坛发酵：
盖好坛盖，在坛盖边沿的水槽中注满水，发酵时间长短受室内温度的影响
↓
成品
（3）腌制的条件及关键
①条件：
在腌制过程中，要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。
温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
②关键：
泡菜制作的核心步骤是乳酸菌发酵，选择容器、制备盐水、搭配调料是泡菜制作的关键步骤。
2．亚硝酸盐含量的测定
（1）亚硝酸盐
物理性质
白色粉末，易溶于水
应用
在食品生产中常用作食品添加剂
分布
分布广泛，存在于蔬菜、咸菜和豆粉等食品中
危害
人体摄入总量达到0.3～0.5_g时会引起中毒；摄入总量达到3g时会引起死亡
我国卫生标准
肉制品中不得超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不得超过2_mg/kg
代谢
绝大多数随尿排出，但在特定条件下，即适宜的pH、温度和一定的微生物作用下，会转变为致癌物——亚硝胺
（2）亚硝酸盐含量的测定
①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，与N 1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，可通过目测比较，大致估算其含量。
②方法：
比色法。
通过将待测溶液和试剂反应后的样品与标准显色液作比较，得出待测溶液的亚硝酸盐含量。
③测定操作：
配制溶液―→制备标准显色液―→制备样品处理液―→比色。
1．判断对错
（1）制作的原理是乳酸菌有氧呼吸产生乳酸。
（ ）
（2）泡菜坛要选择密封性好的坛子。
（ ）
（3）盐水要浸没全部菜料。
（ ）
（4）制作时间与温度有关系。
（ ）
提示：
（1）× 乳酸菌是厌氧微生物。
（2）√ （3）√ （4）√
2．在制作泡菜的过程中，下列描述不正确的是（ ）
A．按照清水与盐的质量比为4∶1配制盐水
B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用
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
B [配制盐水时，清水与盐的质量比为4∶1，盐水煮沸，可除杂菌、防污染；发酵过程主要为乳酸菌的作用，另外还有酵母菌的作用；乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，因此在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境。
]
3．测定泡菜样品中亚硝酸盐的含量时，氢氧化铝乳液的作用是（ ）
A．与亚硝酸盐发生颜色反应
B．提取泡菜当中的亚硝酸盐
C．吸附泡菜汁中的杂质，使泡菜汁透明澄清
D．用于制备标准显色液
C [测定亚硝酸盐含量用比色法，使用氢氧化铝乳液可使样品澄清。
]
泡菜制作的原理与实验设计
[合作交流]
1．为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？
提示：
酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用，抗生素能够杀死乳酸菌或抑制其生长。
2．酸牛奶是经过加工变质的牛奶，与鲜牛奶相比二者谁的营养价值高？
为什么？
提示：
酸牛奶。
因为牛奶经发酵后把大分子物质转变成小分子物质，易被人体吸收。
3．在泡菜制作的发酵过程中，为什么要经常向泡菜坛的水槽中补充水？
提示：
为了保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。
1．泡菜发酵过程
（1）发酵初期
①参与的微生物种类：
主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃。
②发酵过程：
该阶段主要大量消耗O2，并产生较多的CO2，使坛内逐渐形成无氧状态。
③发酵特点：
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
①发酵的主要微生物种类：
乳酸菌。
②原因：
由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧状态形成。
③发酵特点：
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，泡菜有清香味。
（3）发酵后期
①发酵的主要微生物：
仍然是乳酸菌。
②发酵特点：
在此期间乳酸含量继续增加，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。
2．泡菜制作的注意事项
（1）泡菜坛的选择：
应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
（2）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，二是杀灭盐水中的细菌。
（3）材料装至八成满时，再加入盐水至没过全部菜料，盖好坛盖。
（4）封坛时，坛盖边沿的水槽中要注满水，控制严格密封，以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。
特别提醒：
（1）乳酸菌是能将葡萄糖分解成乳酸的一类细菌的总称。
（2）乳酸菌是厌氧微生物，在有氧气存在时，无氧呼吸受抑制。
（3）用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。
[典题通关]
回答下列有关泡菜制作的问题：
（1）制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是________。
为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是_________________________________________。
（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行________的过程。
该过程发生在乳酸菌细胞的____________中。
（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有____________、________和________等。
[[解析]]
（1）高温可杀灭杂菌，因此制作泡菜时所用盐水需煮沸。
陈泡菜液中含有较多的乳酸菌，在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，可使乳酸菌的数量在较短的时间内迅速增多。
（2）泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程实际上就是乳酸菌进行无氧呼吸的过程，而乳酸菌为原核生物，无细胞核，因而该过程发生在乳酸菌的细胞质中。
（3）泡菜制作过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，都容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
[[答案]]
（1）杀灭杂菌 增加乳酸菌数量
（2）无氧呼吸 细胞质 （3）温度 腌制时间 食盐用量
从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是什么？
说出其中的原因。
提示：
乳酸菌数量增多，杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸。
1．下列关于乳酸菌的说法错误的是（ ）
A．乳酸菌的遗传物质是DNA
B．乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和CO2
C．乳酸菌与醋酸菌的细胞结构相似
D．在泡菜制作过程中，起主要作用的是乳酸菌
B [乳酸菌属于细菌，其遗传物质是DNA；乳酸菌是厌氧型细菌，无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2；乳酸菌与醋酸菌都属于原核生物，细胞结构相似；泡菜制作利用了乳酸菌的无氧发酵过程。
]
2．关于泡菜制作的相关叙述，不正确的是（ ）
A.清水和盐的比例为4∶1
B.发酵时间长短受室内温度影响
C.泡菜坛应选择火候好、无砂眼、盖子吻合好的
D.发酵过程无需向水槽中补充水
D [泡菜制作的过程是将新鲜蔬菜置于密闭的容器中，经过一段时间发酵而成的。
制作过程中，按照清水和盐的质量比为4∶1的比例配制盐水；发酵时间长短受室内温度影响；泡菜坛应选择火候好、无砂眼、盖子吻合好的，不合格的泡菜坛容易引起蔬菜腐烂；在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水，以形成无氧环境。
故D不正确。
]
亚硝酸盐含量的测定
[合作交流]
1．为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜？
提示：
腌制蔬菜中亚硝酸盐含量较高，亚硝酸盐在一定条件下可以转化为亚硝胺，亚硝胺对人体有害。
2．亚硝酸盐可转化成致癌物质，为什么在食品生产中还可用作添加剂？
提示：
亚硝酸盐在许可范围内不会对身体健康造成危害，而且亚硝酸盐只有在特定条件下才会转化成致癌物质。
1．亚硝酸盐含量的测定
（1）测定方法：
比色法。
即用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。
（2）原理：
①亚硝酸盐＋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。
②亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。
（3）测定亚硝酸盐含量的流程：
→
→
→
（4）制备样品处理液的流程：
（5）计算亚硝酸盐含量：
亚硝酸盐含量＝
2．测定实验中所用试剂、药品及其作用
序号
试剂、药品
作用
1
对氨基苯磺酸
与亚硝酸盐发生重氮化反应
2
盐酸
调节pH成酸性
3
N 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，用于干燥亚硝酸钠
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
溶于蒸馏水并用浓盐酸酸化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
3.泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
发酵时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵初期
少（有O2，乳酸菌活动受抑制）
少
增加（硝酸盐还原菌的作用）
发酵中期
最多（乳酸抑制其他菌活动）
积累、增多、pH下降
下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）
发酵后期
减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动）
继续增多，pH继续下降
下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）
含量变化曲线
注意
亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的
特别提醒：
测定亚硝酸盐含量的注意事项
（1）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。
（2）比色过程中，由于重氮化反应不稳定，显色后溶液颜色会不断加深，所以时间控制在静置15min后比色较好。
（3）配制的亚硝酸盐标准显色液与样品处理液显色后，根据颜色深浅程度判断样品处理液是否与标准显色液的浓度相吻合。
如果不吻合，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。
[典题通关]
某同学在泡菜腌制过程中每3～4d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）本实验所用测定亚硝酸盐含量的方法是________。
（2）关于亚硝酸盐含量测定原理的正确描述是（ ）
A．重氮化―→酸化―→显色―→比色
B．重氮化―→酸化―→比色―→显色
C．酸化―→重氮化―→显色―→比色
D．酸化―→重氮化―→比色―→显色
（3）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。
[[解析]] 本实验的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后才能与显色剂发生反应，然后与已知浓度的标准显色液进行比较，估算出亚硝酸盐的含量。
此外，解答本题时应注意分析各种数据的变化趋势，而不是着眼于某一个具体数值。
[[答案]]
（1）比色法
（2）C
（3）如下图所示：
（1）结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。
（2）3个泡菜坛亚硝酸盐含量有何差别？
原因何在？
提示：
（1）由于泡菜在开始腌制时，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。
（2）3个泡菜坛中亚硝酸盐含量，2号坛最少，最多的为3号坛。
3号坛亚硝酸盐含量多的原因可能是泡菜腌制的过程中被污染。
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会转变成致癌物质
D．亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响
C [研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，当人体摄入量达某一数值后才会致病。
亚硝酸盐绝大部分随尿液排出体外，其本身无致癌作用，但在特定条件下会转变成致癌物质。
]
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句归纳
1.泡菜制作原理：
在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2.泡菜的制作过程：
选择容器和原料―→原料处理和配制盐水―→加料装坛―→封坛发酵―→成品。
3.亚硝酸盐含量的测定步骤：
配制溶液―→制备标准显色液―→制备样品处理液―→比色。
4.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。
5.检测泡菜中亚硝酸盐含量的方法为比色法。
6.在泡菜的腌制过程中，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
1．制作泡菜过程中亚硝酸盐的含量变化是（ ）
A．先减少后增加 B．先增加后减少
C．逐渐增加D．逐渐减少
B [在泡菜的腌制过程中，由于坛内硝酸盐还原菌的繁殖，促进硝酸盐还原为亚硝酸盐，但随腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，抑制硝酸盐还原菌的繁殖，使亚硝酸盐的含量逐渐下降。
]
2．含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶，原因是（ ）
A．抗生素能够杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长
B．抗生素呈碱性，会与乳酸发生中和反应
C．抗生素能够抑制酵母菌的生长
D．抗生素在酸性环境中会被分解破坏
A [乳酸菌属于细菌，抗生素能杀死或抑制乳酸菌的生长。
]
3．小李学做泡菜，因听人说泡菜腌制时间长时，菜会变软，口感不好。
于是将自己刚封坛3天的泡菜取出食用。
下列对他的建议，不正确的是（ ）
A．不能食用，继续腌制10天以上
B．用清水洗净才能食用
C．封坛3天泡菜中含有大量亚硝酸盐，不可食用
D．泡菜制作前要洗净，腌制时间要达到10天
B [泡菜腌制初期3～4天，亚硝酸盐含量最高，对人体有害，因此不能食用。
]
4．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
D [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反应，然后与N 1萘基乙二胺盐酸盐形成玫瑰红色染料，在此过程中，亚硝酸盐的理化性质发生了很大变化。
]
5．请回答下列有关泡菜制作的问题：
（1）在选泡菜坛时，应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合的，其目的是__________________________________。
（2）制作泡菜时，所用盐水中，食盐的质量分数为________。
使用前，盐水需要__________。
为了缩短制作时间，有人还会在盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是_____________。
（3）泡菜制作过程中，泡菜坛中乳酸菌数量的变化趋势是________________________________________。
（4）亚硝酸盐含量受腌制过程中__________、________和________等因素的影响。
（5）欲检测泡菜中亚硝酸盐含量，使用对氨基苯磺酸溶液和________________________溶液检测，泡菜溶液会出现玫瑰红色。
为使泡菜汁透明，可加入________________。
[[解析]]
（1）在选泡菜坛时，应选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的，其目的是创造无氧环境，保证坛内外气体不交换。
（2）制作泡菜时，所用盐水中，食盐的质量分数为20%。
使用前，盐水需要煮沸冷却。
陈泡菜液含有乳酸菌，可为泡菜发酵提供菌种，因此为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液。
（3）泡菜制作过程中，泡菜坛中乳酸菌数量先逐渐增多并达到最高峰，一般在腌制十天后，乳酸菌的数量开始下降。
（4）泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量受腌制过程中温度、食盐用量和腌制时间等因素的影响。
（5）欲检测泡菜中亚硝酸盐含量，使用N 1萘基乙二胺盐酸盐溶液和对氨基苯磺酸溶液检测，泡菜溶液会出现玫瑰红色。
测定亚硝酸盐含量，制备样品处理液时，加入氢氧化铝乳液的目的是吸附色素等杂质，使泡菜液变澄清。
[[答案]]
（1）创造无氧环境，保证坛内外气体不交换
（2）20% 煮沸冷却 增加乳酸菌含量，缩短制作时间
（3）乳酸菌数量先逐渐增多并达到最高峰，然后下降
（4）温度 食盐用量 腌制时间
（5）N 1萘基乙二胺盐酸盐 氢氧化铝乳液
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