2012高中生物 1.3《制作泡菜并检测亚硝酸盐含量》5 新人教版选修1

,【典例1】将接种有乳酸菌的牛奶各100mL分别装在容积为100mL、200mL、300mL的三个烧瓶内，将口密封，置于适宜温度下培养，24小时后产生乳酸最多的烧瓶是A.100mLB.200mLC.300mLD.三个一样多,【思路点拨】本题考查乳酸菌的代谢方式。解答本题需掌握以下两点：乳酸菌呼吸作用过程。影响乳酸菌呼吸作用的因素。【自主解答】选A。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，其他三个中均有氧存在，不同程度地抑制乳酸菌的活动，所以100mL的瓶内生成乳酸最多。,【典例2】农村中泡菜的制作方法：将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，泡菜坛一般是两头小中间大的陶器，坛口有坛沿，凡有裂缝的菜坛都不能用。然后加入盐水、香料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度为2832。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”。,（1）用白酒擦拭泡菜坛的目的是_。（2）菜坛密封的原因是_。若菜坛有裂缝，可能会出现的结果是_。（3）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_。（4）加入一些“陈泡菜水”的作用是_。（5）制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化？菜坛内有机物的种类如何变化？_。,【思路点拨】解答本题必须掌握以下几点知识：常用消毒方法的原理。泡菜发酵时的主要微生物及其代谢方式。优良泡菜坛的标志。微生物代谢过程中有机物的变化。,【自主解答】本题主要考查泡菜制作过程及条件控制，分析如下：,答案：（1）消毒、杀菌（2）乳酸菌是严格厌氧型生物抑制乳酸菌发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使发酵失败（3）盐的浓度过高，使乳酸菌失水死亡，没有生成乳酸，或产生乳酸过少（4）提供乳酸菌菌种，使其在短时间内形成菌种优势（5）有机物干重减少，种类增多,【典例3】某校自然科学课外研究小组为了了解泡菜在腌制过程中亚硝酸盐含量变化及其高峰期出现的时间，以及泡菜在加热煮熟状态下亚硝酸盐含量变化的情况进行了如下实验：选1、2、3号容量相同的6只两组泡菜坛，分别加入0.6kg的新鲜莲花菜；再在坛中分别加满未加热和煮沸过并凉至室温的质量分数为10%的NaCl溶液；封坛前分别测量各坛中液体未加热和煮沸后亚硝酸盐的含量；,用水封坛，放在1520环境中；以后每隔4天测量一次，直至泡菜腌熟能够食用为止，周期约为15天。所得数据见表1和表2。表1泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化（未加热）,表2加热情况下亚硝酸盐含量的对比,请根据上述情况，完成下列问题：（1）在该项研究中，要取同样装置的3只坛的目的是什么？（2）根据表1中的数据，以时间为横坐标，亚硝酸盐含量为纵坐标，绘制三只坛内亚硝酸盐随时间变化的趋势曲线。（3）根据曲线及表1、表2中的数据，你可以推理出什么结论？（4）该实验设计是否完善？如果你觉得不够完善，请改进。,【思路点拨】本题主要考查研究泡菜制作过程中的实验设计原则和绘图能力。解答本题需明确以下三点：实验设计中的对照原则的遵循设计；依据时间和亚硝酸盐含量标注关键点；正确分析和评价实验设计中的优缺点。【自主解答】不同时期泡菜坛中亚硝酸盐的含量不同；在腌制后的第4天，亚硝酸盐的含量达到峰值；在腌制的第12天，亚硝酸盐达到最低值并基本保持不变；泡菜在加热煮熟后，亚硝酸盐含量不变。该项研究的设计存在着一个较明显的缺陷是：没有设置对照组。,答案：（1）减少误差，使结论更可靠。（2）可绘成1幅图，也可分画3幅图，见图。,（3）不同时期泡菜坛中亚硝酸盐的含量不同；在腌制后的第4天，亚硝酸盐的含量达到峰值；在腌制的第12天，亚硝酸盐达到最低值并基本保持不变；NaCl溶液在加热煮沸后，不影响蔬菜中亚硝酸盐含量。（4）该项研究的设计存在着一个较明显的缺陷是：没有设置对照组，即需1个与前3个坛同样大小的泡菜坛，在其内加满煮沸过的质量分数为10%的NaCl溶液，并用水封，与上述实验组同时进行检测。,一、选择题（共5小题，每小题6分，共30分）1.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【解析】选A。抗生素对一切细菌皆有抑制或使其致死的作用，故一开始人们把抗生素称作抗菌素。乳酸菌属于细菌，属于对抗生素敏感的生物。,2.在泡菜的制作过程中，不正确的是（）A.按照清水与盐的质量比为41的比例配制盐水B.按照清水与盐的质量比为51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，以防泡菜腐败变质，清水与盐的质量比为41，若食盐量过低，易造成细菌大量繁殖和泡菜的风味不足。,3.下列关于亚硝酸盐的物理性质的叙述，正确的是（）A.亚硝酸盐是淡黄色晶体，易溶于水B.亚硝酸盐是淡黄色粉末，易溶于酒精C.亚硝酸盐是白色晶体，易溶于酒精D.亚硝酸盐是白色粉末，易溶于水【解析】选D。亚硝酸盐是白色粉末，易溶于水。,4.（2010鞍山模拟）下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是（）A.我们每天的饮食中都会摄入一定量的亚硝酸盐B.亚硝酸盐的分布广泛，其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4mgkg-1C.咸菜中的亚硝酸盐的平均含量在7mgkg-1以上，所以尽量少吃咸菜D.亚硝酸盐不会危害人体健康，并且还具有防腐作用，所以在食品中应多加些以延长食品的保质期,【解析】选D。我们食用的蔬菜、副食品中都含有一定量的亚硝酸盐，所以，我们每天自觉不自觉地都会摄入一定量的亚硝酸盐。亚硝酸盐具有防腐作用，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g0.5g时，会引起中毒；当摄入总量达到3g时，会引起死亡。,5.(2010潍坊模拟)制作泡菜时要用特殊的坛子，坛子需加水密封，密封坛口的目的是（）A.隔绝空气，抑制细菌繁殖B.阻止尘埃，防止污染C.造成缺氧环境，利于乳酸菌发酵D.防止污染，利于醋酸菌发酵【解析】选C。制作泡菜利用了乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理。坛子盖加水密封的目的是造成缺氧环境，利于乳酸菌发酵。,二、非选择题（共2小题，共30分）6.(18分)泡菜是人们日常生活中比较喜欢的一种食品，但是泡菜中却含有亚硝酸盐。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g0.5g时，会引起中毒；达到3g时，会引起死亡。我国卫生标准规定，亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mg/kg。膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物质亚硝胺。针对泡菜在发酵过程中会产生亚硝酸盐的事实，某中学生物活动小组设计实验，探究不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响。,（1）请补充实验设计的空缺内容：制作泡菜的原理：_。测量指标及方法：亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成紫红色染料。先使泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过_颜色，可以估测出泡菜样液中亚硝酸盐的含量。确定浓度梯度：经过查找资料和初步实验，发现当食盐浓度为3%以下时，制作的泡菜容易发生腐败，而当食盐浓度在8%以上时，制作的泡菜又容易成为咸腌菜。因此，分别设计了3%、5%、7%的食盐浓度梯度来制作泡菜。,选择实验材料：红萝卜和白萝卜，哪种更适合于用做实验材料？_，理由是_。制作泡菜：将实验材料分成3组制作泡菜，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的_相同。从第三天开始，定期测定泡菜中的亚硝酸盐含量，请帮助该小组设计一个用于实验记录的表格。,（2）如图是该生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。,根据此图实验结果，请你给出制作泡菜的最佳指导意见_。你给出此建议的理由是：食盐浓度为3%的泡菜中亚硝酸盐含量总体上在3坛泡菜中_；食盐浓度为5%的泡菜在发酵初期亚硝酸盐含量迅速升高，且亚硝酸盐含量变化_，但发酵11天后亚硝酸盐降到最低值；而食盐浓度为7%的泡菜中亚硝酸盐含量变化不大，虽一直处于较低数值，但容易成为_。,【解析】本题考查泡菜的制作及亚硝酸盐含量测定的有关知识。泡菜的制作是利用乳酸菌的发酵实现的；亚硝酸盐含量的测定是通过颜色反应后经比色来测定的，因此选材时最好选择白色或无色的生物材料；由于在泡菜的制作过程中，亚硝酸盐的含量先增多后减少，因此需要设计对照实验，以确定最佳的取食时间。答案：（1）乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖并发酵产生乳酸对比白萝卜避免植物中色素对显色反应的干扰制作（或培养、发酵）条件,如表,（2）用5%的食盐浓度制作泡菜比较适合食用，但要在发酵时间达9天（或11天）以后食用才比较适宜最高最快咸腌菜,7.(12分)鲜牛奶是营养丰富的饮品，其主要成分有水、蛋白质、脂肪、糖类、无机盐等。请根据所提供的材料和用具设计一个简易的方法，用于家庭制作酸牛奶。（1）材料和用具：酸牛奶、市售鲜牛奶、洁净的奶瓶若干个、盛水器皿（如盒）、温度计。（2）制备方法分装：_;接种：_;发酵：_。,（3）品尝自己制作的酸牛奶的同时，请回答：酸牛奶与鲜牛奶相比，营养价值_（填“提高”或“降低”），能量_（填“增加”或“减少”），所以饮用_牛奶，更有利于我们的健康。【解析】本题主要是对实验设计能力的考查。解答时要分析所给材料和用具的作用，按科学的方法去操作。在解答时要注意一些细节的处理，如如何接种、控制温度的范围（3840）、发酵时间等。,答案：（2）将市售鲜牛奶分装于洁净并消毒的奶瓶里再把酸牛奶按一定比例（3%5%）分装到奶瓶里，使乳酸菌接种到鲜牛奶中将分装接种后的奶瓶密封好，放到装有3840温水的盆中浸泡（注意保持水温稳定），让瓶中乳酸菌发酵一段时间即可（3）提高减少酸,1.（5分）在制备泡菜样品处理液时，对滤液起到净化作用的是（）A.氢氧化铝乳液B.氢氧化钠溶液C.氯化镉溶液D.氯化钡溶液【解析】选A。在制备泡菜样品处理液时，先用榨汁机粉碎，过滤掉大的枝梗，然后加入试剂提取，再过滤掉较大的杂质，但仍然有一部分较小的杂质无法去除，这时加入氢氧化铝乳液，由于氢氧化铝乳液是胶体，可吸附较小的杂质，达到净化的目的。,2.（5分）制作泡菜过程中亚硝酸盐的含量变化为（）A.先增加后减少B.先减少后增加C.逐渐增加D.逐渐减少【解析】选A。泡菜制作过程中，在初期亚硝酸盐含量很低，随硝酸还原菌的繁殖，促进硝酸盐还原为亚硝酸盐，含量会随天数增多逐渐升高；但随腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖，产生的乳酸抑制了硝酸盐还原菌的繁殖，亚硝酸盐的含量逐渐降低。,3.（5分）泡菜的制作过程中，许多乳酸菌产生大量乳酸，共同抑制其他菌的生长，乳酸积累过多，又会抑制乳酸菌自身的生长，以上体现出的生物关系依次是()A.种内互助、种内斗争、种间斗争B.种内互助、种间斗争、种内斗争C.种内斗争、种间斗争、种内互助D.种间斗争、种内斗争、种内互助【解析】选B。许多乳酸菌产生大量乳酸，共同抑制其他菌的生长，说明是种内互助、种间斗争；乳酸积累过多，又会抑制乳酸菌自身的生长，说明是种内斗争。,4.（5分）下列操作，会引起泡菜污染的是（多选）()A.坛盖边沿的水槽应注满水，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.盐水入坛前不用煮沸，直接入坛【解析】选B、C、D。腌制时温度过高，食盐量不足10%，腌制的时间过短，容易造成细菌大量繁殖；盐水入坛前要煮沸冷却，不能直接入坛，防止杂菌污染。,5.（10分）如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：（1）制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是_。（2）为保证既无杂菌，又能使乳酸菌等发酵菌发挥正常作用，应如何处理所用盐水？_。（3）为测定泡菜内的亚硝酸盐含量，某同学用比色法进行了实验，他在制备标准显色液时做了如下操作：,用刻度移液管量取一系列不同体积的亚硝酸钠溶液，分别置于50mL比色管中；在各管中分别加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液，紧接着再分别加入2.0mLN-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液；观察各比色管中溶液颜色的梯度变化。请指出该同学操作的失误之处：_。【解析】本题考查泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定。新鲜蔬菜中亚硝酸盐的含量低，对盐水加热煮沸的目的是杀菌，冷却后使用是为了保证微生物的生命活动不受影响。测定亚硝酸盐的含量可利用比色法，粗略地检测其含量，注意实验中显色剂的配制和相关对比操作。,答案：（1）亚硝酸盐的含量低（2）先将盐水煮沸杀灭杂菌，然后冷却至室温时再使用（3）步骤中还应再添加一支比色管作为空白对照；步骤中在各比色管中加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液混匀后应静置3分钟，再加入2.0mLN-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液，然后再添加蒸馏水，使各比色管中溶液的体积达到50mL,6.（10分）以下是有关泡菜发酵过程中的相关问题，请回答：（1）蔬菜刚入坛时，其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是_，请写出相关反应式_。（2）在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，试说明这些气泡的来源_。（3）到发酵中期，无氧环境形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，使乳酸积累量达到0.6%0.8%，pH为3.53.8，试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因_。（4）发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是_。,（5）请在下列坐标图中画出该过程中乳酸菌、乳酸和亚