X1专题1课题1制作泡菜并检测亚硝酸盐含量.ppt

复习旧知识 1、腐乳的制作用的是什么微生物？ 细胞结构？ 生殖方式？ 代谢类型？ 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？,2、前期发酵的作用，一是使豆腐表面有一层菌膜包住，形成腐乳的“体”；二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶，有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。 后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料（红曲、面曲、酒酿），使蛋白酶作用缓慢，促进其他生化反应，生成腐乳的香气。,泡菜的制作,金湖二中生物教研组,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，所以不易多吃,基础知识 (一)乳酸菌发酵,2）乳酸菌形态、结构,常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,原核细胞 (你认为有哪些结构？),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。,1）乳酸菌自然界分布,在无氧的情况下，将葡萄助分解成乳酸 异养厌氧型,3）乳酸菌发酵原理（代谢类型）,思考并回答： 1、 你能写出乳酸菌分解葡萄糖的反应式吗？ 2、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？ 3、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？ 5、你能说出乳酸杆菌与酵母菌的异同吗?,基础知识 (一)乳酸菌发酵,亚硝酸盐分布列举： 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。,1）亚硝酸盐的有关知识：,基础知识 （二）亚硝酸盐,亚硝酸盐(包括亚硝酸钾和亚硝酸钠)为白色粉末，易溶于水，在食品生产中用作食品添加剂。自然界中，亚硝酸盐分布广泛。,2）我国食品卫生标准规定的亚硝酸盐含量标准,亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.30.5g时，会引起中毒，达3g时会引起死亡。,我国卫生标准规定，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。,3）亚硝酸盐的危害,基础知识 （二）亚硝酸盐,思1：为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？,答：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。,基础知识 （二）亚硝酸盐,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。,问1：人类的某些癌症可能与亚硝酸盐有什么关系？,问2： 你能设计实验证明亚硝胺能使动物细胞发生癌变吗？,基础知识 （二）亚硝酸盐,思2：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？,答：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。,基础知识 （二）亚硝酸盐,请你根据实验流程示意图和提供的资料（P10） ，思考有关问题，然后进行实验设计，并写出详细的实验方案。,实验设计,1、材料、器具、步骤、条件等？ 2、如何制作泡菜？ 3、如何提取泡菜亚硝酸盐、怎样测定等？,实验设计,资料一 泡菜的制作 按照清水与盐的质量比为4：1的比例配制盐水，将盐水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，续装至八成满，再徐徐注入配置好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。发酵时间长短受室内温度的影响。,资料二 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，与（N1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已知浓度的标准液进行目测比色，即可大致估算出样品中的亚硝酸盐含量。我们还学过哪些颜色反应？,实验设计,思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。,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： 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。 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。 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。 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。,操作提示 （一） 泡菜坛的选择,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。,操作提示 （二）腌制条件,关注：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。,思考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。,思考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。,1.配制溶液 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5 ml溶液至200 ml容量瓶，定容至200ml(5ug/ml)（如何计算） 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。,操作提示 (三)测定亚硝酸盐含量的操作,2. 配制标准显色液（注意：加入几种液体和顺序）,1用移液管吸取0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml亚硝酸钠溶液（相当于1g、2g、3g、4、g5、g7.5g），分别置于50ml比色管中，再取1支比色管作为空白对照。 2在7 支试管中分别加入2.0ml对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置35分钟。 3再分别加入1.0ml N 1 萘基乙二胺盐酸盐溶液， 4加蒸馏水至50ml，混匀，观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化。,操作提示 (三)测定亚硝酸盐含量的操作,3. 制备样品处理液（注意：所加液体和程序） 1将3坛泡菜做好标记后，分别称取0.4千克泡菜，用榨汁机粉碎，过滤得到约200ml汁液。（如何获得汁液？） 2取其中100 ml转移至500ml容量瓶中，加200ml蒸馏水、 100ml提取剂（BaCl2+CdCl2），在摇床上振荡提取1h ，再加入40ml氢氧化钠溶液，用蒸馏水定容至500ml后，立即过滤。 3将60ml滤液转移至100ml容量瓶中，加入氢氧化铝乳液（制备的氢氧化铝胶体能吸附泡菜汁液中的杂质，使泡菜汁透明澄清，以便进行后续的显色反应。），定容至100ml，过滤。此时，滤液变得无色透明。得样品处理液。,操作提示 (三)测定亚硝酸盐含量的操作,操作提示 (三)测定亚硝酸盐含量的操作,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N1 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。,操作提示 (三)测定亚硝酸盐含量的操作,操作提示 (三)测定亚硝酸盐含量的操作,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（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？,你能根据实验数据，绘制亚硝酸盐含量随腌制时间而变化的相关的曲线图吗？,实验结果分析与评价,1你能否用显微镜观察到腌制泡菜的盐水中乳酸菌的形态结构特征? 2你腌制的泡菜成功吗?色泽如何?口味如何? 亚硝酸盐的含量是否符合标准？ 3随着泡制时间的延长，三只泡菜坛中亚硝酸盐含量的变化趋势如何?你能分析形成这种趋势的原因吗? 4结合亚硝酸盐含量的变化趋势，分析在泡菜的腌制过程中，什么时候食用最好?为什么? 5制作方法有需要改进的地方吗?,（一）泡菜腌制的质量如何 可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定，还可以在显微镜下观察乳酸菌形态，比较不同时期泡菜坛中乳酸菌的含量。,实验结果分析与评价,（二）亚硝酸盐含量的测定 配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后，目测比色效果如何，是否与标准液的浓度相吻合。如果不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准使用液。,（三）是否进行了及时细致的观察与记录 在实验进行过程中，应及时对泡菜中亚硝酸盐含量进行鉴定，比较不同时期亚硝酸盐含量的变化及其对泡菜质量的影响。,课题延伸 1你能否在查阅资料的基础上，设计利用乳酸菌发酵制作酸奶的实验? 2制作酸奶的过程中是否会产生亚硝酸盐?请设计实验方案，用来检验自己的假设。,课题延伸,P12练习2 2.答：果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵，果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变为醋酸的代谢，腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类，泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。 传统发酵技术都巧妙地利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件，最终的发酵产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物。,参考资料：泡菜发酵的阶段 泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，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。,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较为活跃，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。,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