泡菜的腌制和亚硝酸的测定(浙科版选修1)

1、实验10 泡菜的腌制和亚硝酸的测定,实验目的 1、尝试制作泡菜。 2、尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。 3、讨论与此相关的食品安全问题。,韩国泡菜相传是从我国传入的，堪称韩国“第一菜”。,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

2、具制癌作用危害身体健康，所以不宜多吃,背景,一、基础知识,1、乳酸菌,2）种类：,乳酸链球菌和乳酸杆菌,1、乳酸菌,1）结构：,单细胞细菌,3）生殖：,二分裂,在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸。 乳酸杆菌常用于制作酸奶。,异养厌氧型,4）代谢：,5）原理：,思考： 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？ 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？,100毫升的容器，因为乳酸菌是严格的厌氧呼吸，在100毫升容器中，空气最少，能造成严格的无氧环境。,6）分布 乳酸菌种类很多，在自然界中分布广泛，

3、空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有乳酸菌的分布。 你能说出乳酸杆菌/酵母菌/醋酸杆菌的异同吗?,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。,为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？ 因为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。,1）性质： 2）作用：,为白色粉末，易溶于水。,食品添加剂,2、亚硝酸盐,一般不危害健康,总量达0.30.5g

4、时会中毒，达3g时会死亡,3）影响：,4)分布： 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， 豆粉中平均含量可达10mg/Kg。 5)卫生标准： 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 婴儿奶粉中不得超过2mg/Kg。,在什么情况下，亚硝酸盐会转化为亚硝胺？ 亚硝胺有何危害？,适宜的pH、温度和一定的微生物作用,动物实验表明，亚硝胺具有致癌作用，对动物具有致畸和致突变作用。 人类的某些癌症与亚硝胺有关。,实验设计,泡菜制作过程要点： 水盐比例 香辛料 如何保证无氧环境？,修整、洗涤 晾晒、切分,原料加工,条状

5、或片状,加盐,盐水冷却,泡菜盐水,加入调味料 并装坛,发酵,成品,测亚硝 酸含量,泡菜制作：,将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。 泡菜盐水按清水和盐为 41 质量比配制煮沸冷却备用。 预处理的新鲜蔬菜装至半坛时放入 蒜瓣、生姜、香辛料 等佐料，并继续装至八成满。 倒入配制好的盐水，使盐水 浸没全部菜料 。 盖上泡菜坛盖子，并用 水 密封发酵。发酵时间受到 温度 影响。,腌制条件 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。,温度：28-32摄氏度 乳酸菌繁殖的最适温度,4、泡菜坛的选择

6、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。,火 候 好,无裂纹、无砂眼,坛沿深、盖子 吻合好,（2） 添加的调味品，如花椒、八角等。 （3） 白酒。 （4） 食糖和盐。,材料 （1） 各种蔬菜均可，一般用白菜、

7、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。,实验步骤 （1）各种菜洗净并切成34cm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）泡菜发酵,（6）如果加入一些已经腌制过的泡菜汁更好，这相当于接种已经扩增的发酵菌，可减少腌制时间。,蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是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产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成

8、嫌气状态。,发酵产物中除乳酸外，还有其他，如乙醇、CO2等称异型乳酸发酵,发酵前期：,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,硝酸还原菌将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，硝酸盐含量上升,由于前期乳酸的积累，pH值下降，嫌气状态的形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸的积累量可达到0.6%0.8%；乳酸积累pH达到3.53.8.大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。这一期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香品质最好。,发酵产物中只有乳酸，称为同型乳酸发酵,发酵中期：,发酵产物乳酸增加，硝酸还原菌受到抑制，产生的亚硝酸盐被分解，亚酸盐含量开始下降！,在此期间继

9、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。当乳酸积累达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。,发酵后期：,此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。,此阶段泡菜硝酸菌完全抑制。,从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和中期发酵阶段，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。,腌制1周左右即可开坛食用。也可随时加入新鲜蔬菜，不断取用。,成品,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。,几个思考题：,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

10、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。,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。,4、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？,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时发生变质（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

11、盐，危害人体健康。 这些蔬菜究竟能不能吃，你判断的理由是什么？,二、亚硝酸盐含量的测定,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，再与N-1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标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。 我们还学过哪些颜色反应？,亚硝酸钠标准显色液,浓度越高，颜色越深,2、材料与器具,泡菜、 对氨基苯磺酸、N-1-萘基乙二胺盐酸盐、 亚硝酸钠、 氯化镉、氯化钡、 氢氧化钠、氢氧化铝、 蒸馏水、 榨汁机、移液管、容量瓶、比色管等,（3）、测定亚硝酸盐含量的操作,1）配置溶液 对氨基苯磺酸溶液： 称取0.4克对氨

12、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),2） 制备标准显色液 用移液管吸取0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml亚硝酸钠溶液，分别置于50ml比色管中，再取1支比色管作为空白对照。并分别加入2.0ml对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置35分

13、钟后，再分别加入1.0ml N-1萘基乙二胺盐酸盐溶液，加蒸馏水至50ml，混匀，观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化。,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。,作用：增大亚硝酸钠的溶解度,作用：作吸附剂，充分使滤液脱色,中和过多盐酸，营造碱性环境,亚硝酸钠 溶液,对氨基苯磺酸溶液,N-1-萘基乙二胺盐酸盐,35分钟,静置,2）配制标准显色液的基本步骤是,样品处理液的制备,3）制备样品处理液的步骤是： 称取 0.4 kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200mL汁液。 取100mL汁液倒入500mL容量瓶，添加2

14、00mL 蒸馏水 和100mL 提取剂 ，摇床振荡1h，再加40mL 氢氧化钠溶液 ，最后用 蒸馏水 定容到500mL并立刻 过滤 获得滤液。 将滤液60mL移入100mL容量瓶，用 氢氧化铝乳液（吸附脱色）定容后过滤，获得 无色透明 的滤液。,取泡菜,榨汁,过滤,汁液,蒸馏水,加 氢氧化钠定容,氢氧化铝乳液定容,+,（4）比色的步骤是： 将40mL滤液移入50mL比色管中，并编号。 分别依次加入2.0mL的对氨基苯磺酸溶液 和1.0mL的 N-1-萘基乙二胺盐酸溶液 ，并定容到50mL，混匀静置15min。 观察颜色变化，并与 标准显色液 比较，记录亚硝酸盐含量。 计算样品滤液（40mL）中

15、亚硝酸盐含量。 计算公式是：,（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N-1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。,泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化,4、实验结果,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,前6天内，亚硝酸盐含量就可以达到最高峰。 第9天后，亚硝酸盐含

16、量开始有明显下降。 原因：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。,（1）亚硝酸盐含量在第 6天达到最高峰。,（2）亚硝酸盐含量升高的原因是 蔬菜组织和细菌内的 硝酸还原菌的活动增强，将硝酸盐还原为亚硝酸 。 （3）亚硝酸盐含量降低的原因是 蔬菜组织和细菌内的 硝酸还原菌受到抑制，同时形成的亚硝酸盐又被 分解，因而亚硝酸盐含量下降还原减少,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

17、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。,均样+水捣碎加果蔬提取剂（50gBaCl2+CdCl2加1000ml重蒸馏水中，用浓HCl调PH为1）振荡1小时用NaOH调至中性定容过滤滤液应无色透明,课题成果评价 （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。 （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。,酵母菌，真菌，兼性厌氧,醋酸菌，细菌，好氧菌,毛霉，真菌，兼性厌氧,乳酸菌，