高中生物第3部分生物技术在食品加工中的应用实验10泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定名师精选教案浙科版选修

1、名校名 推荐实验 10泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定课标 解读重 点 难 点1.进行泡菜的腌制。1.制作泡菜过程中注意的问题。2.测定泡菜中亚硝酸盐的含量。2.测定亚硝酸盐含量的操作步骤。一、实验原理1泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。2在无氧的条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质等，其中也有亚硝酸。3亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N-1- 萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量。二、泡菜腌制的实验步骤补充说明： 若要发酵快些，可将蔬菜在开水中浸1_min 后入坛， 再加一些白酒；如果加入一些已经腌制过的泡菜汁更好

2、，这相当于接种已经扩增的发酵菌，可减少腌制时间。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？【提示】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 ) 或者煮熟后存放时间太久时，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。三、亚硝酸盐的定量测定1样品处理泡菜 25 g 少量泡菜汤氢氧化钠调pH至 8.025 mL硫酸锌溶液产生白色沉淀水浴加热至60 过滤定容10 min 后冷却至室温2测定1名校名 推荐10 mL样品溶液4.5 mL NH4Cl 缓冲液混合定容暗处静置2.5 mL60%乙酸溶液测定光密度值5 mL显色液3标准

3、曲线不同体积亚硝酸钠标准溶液4.5 mL NH4Cl 缓冲液定容混合暗处静置测光密度值2.5 mL 60% 乙酸溶液绘制标准曲线5 mL显色液4计算X1 ( m2 V1)/( m1 V2) ，其中， X1 是样品中亚硝酸盐含量；m1 为样品质量； m2为通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量； V1 为样品处理液总体积；V2 为测定用样品液体积。乳酸菌发酵制泡菜与酵母菌发酵生产果酒有哪些共同点？【提示】 泡菜制作和果酒制作的主要原理都是利用微生物的无氧呼吸， 发酵过程都需要密封。泡菜的制作泡菜是利用天然微生物进行发酵而制成的， 泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。1乳酸菌及乳酸发酵(1) 乳

4、酸菌概念： 指在代谢过程中能产生乳酸的细菌的总称。它们以单糖或双糖为基质，代谢产物主要是乳酸。特点：厌氧型细菌，种类多，分布极广，如空气、土壤、植物体表及人的肠道内都有分布。抗生素能杀死或抑制乳酸菌的生长。常见的类型：乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于制作酸奶。(2) 乳酸发酵同型乳酸发酵：发酵产物中只有乳酸的发酵类型。酶反应式： C6H12O62C3H6O3。异型乳酸发酵：发酵产物中除乳酸外，还有其他物质，如乙醇、CO2等的发酵类型。2名校名 推荐酶酶反应式： C6H12O62C2H5OH 2CO和 C6H12O62C3H6O3。2泡菜发酵过程及产物(1) 泡菜发酵过程及期间的亚硝

5、酸盐含量变化发酵前期： 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、酒精和二氧化碳等，二氧化碳以气泡形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成嫌气状态，此阶段由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。发酵中期：由于前期乳酸的积累、pH 下降、嫌气状态的形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵， 乳酸积累， pH 达 3.5 3.8 时，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。 此期乳酸菌数量达到高峰， 乳酸的量继续积累。 由于硝酸盐还原菌受抑制， 同时形成的亚硝酸

6、盐又被分解， 因而亚硝酸盐含量下降。发酵后期：继续进行乳酸发酵，乳酸积累达1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，乳酸菌数量下降，而硝酸盐还原菌完全被抑制，亚硝酸盐含量继续下降，发酵速度逐渐变缓甚至停止。亚硝酸盐在整个发酵过程中的含量变化趋势见下图。(2) 泡菜发酵产物在无氧条件下， 微生物利用菜中的糖和其他营养物质进行发酵， 发酵产物有有机酸和醇类物质等，其中也有亚硝酸 (HNO2) 。3泡菜的制作过程要制作色香味俱佳，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。(1) 材料的准备泡菜坛的选择：应选择火候好、釉质好、无裂纹、无砂眼、吸水良好、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛

7、。原料的选择：用材广泛，原则上品种应当全，质地鲜嫩、肉厚、无虫咬、无烂痕、无斑点者为佳，品种越多，色泽风味越佳。调料：花椒、茴香、八角、胡椒粒，可增香、除异去腥。(2) 制作步骤3名校名 推荐菜洗净泡菜坛洗净，并用菜、盐水、糖及调并切块 热水洗内壁 2次 味品入坛混匀 坛口用水封防空气入内 腌至 1周左右可开坛食用亚硝酸盐对人体健康有害，为何可作为食品添加剂？膳食中的绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出，一般不会危害人体健康，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。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3 0.5 g 时，会引起中毒；当摄入总

8、量达到3 g时，会引起死亡，维生素C、大蒜素、茶叶中的茶多酚具降低体内亚硝胺含量的作用。农村制作泡菜的方法：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， 凡裂缝的菜坛不能用。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28 32 。(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

9、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】本题主要考查泡菜制作过程及条件控制，思路分析如下：(1) 用白酒擦拭的目的是消毒、杀菌，避免泡菜坛中的微生物影响发酵过程菜坛密封，是为了形成无氧环境，为乳酸菌提供适宜环境；若菜坛有裂缝，(2)则会抑制乳酸菌的发酵，导致好氧微生物大量繁殖，使泡菜腐败变质微生物生长需要适宜的渗透压，若外界浓度过高会使微生物失水死亡，不能(3)完成乳酸发酵(4) “陈泡菜水”里面乳酸菌含量丰富，利于泡菜的快速发酵4名校名 推荐乳酸菌在进行发酵时，消耗有机物中的能量，同时将大分子物质分解成许多(5)小分子物质【答案】(1) 消毒、杀菌(2) 乳酸菌是严

10、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1某人利用乳酸菌制作泡菜时由于操作不当，泡菜腐烂。下列原因中正确的是()罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖AB CD【解析】本题主要考查对乳酸菌发酵原理的掌握。乳酸菌是厌氧细菌，在有氧时它的发酵过程受到抑制，氧气促进了需氧腐生菌的生长和繁殖，这时需氧型微生物

11、分解泡菜的有机物而使泡菜腐烂。【答案】B亚硝酸盐含量的测定1. 测定原理亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，其产物与N-1- 奈基乙二胺偶联，形成紫红色产物。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，可用光电比色法予以定量。2涉及的溶液(1) 氯化铵缓冲液 (pH 为 9.7) ；(2) 硫酸锌溶液；(3)NaOH 溶液；(4) 对氨基苯磺酸溶液；(5)N-1-萘基乙二胺溶液；(6) 显色剂 ( 为对氨基苯磺酸溶液与 N-1- 萘基乙二胺溶液等体积混合液 ) ；(7) 亚硝酸钠标准溶液 ( 储液 ) ；(8) 亚硝酸钠样品溶液 ( 测定用液 ) 。

12、3测定步骤5名校名 推荐请补充下列实验空缺内容：(1) 测定亚硝酸盐含量时操作的步骤为_、_、_、_。(2) 进行亚硝酸盐含量测定时，无论是亚硝酸钠标准溶液，还是样品溶液，均需与_、 _ 和 _( 由 _ 和 _等体积混合而成) 混合并静置25min，然后，用 _cm 的比色杯在 _nm处测定光密度值。(3) 绘制标准曲线时，取_、_、_、_和 _mL亚硝酸钠标准溶液，分别测定其光密度值，然后以 _为横坐标，以 _为纵坐标，绘标准曲线。【思路点拨】测定亚硝酸盐含量的步骤可分为：样品处理测定绘标准曲线计算，进行测定时被测定液中应加入氯化铵缓冲液、乙酸溶液、显色剂等，并用光程为1 cm 的比6名校

13、名 推荐色杯在 550 nm 处测定光密度值。绘制标准曲线时应以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值为纵坐标绘制。【答案】(1) 样品处理测定绘标准曲线计算(2) 氯化铵缓冲液乙酸溶液显色剂对氨基苯磺酸溶液N-1- 萘基乙二胺溶液1550(3)00.51.03.05.0亚硝酸钠质量光密度值2(2016 湖州检测 ) 某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：选取1、2、 3 号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg，再分别倒入相同量的煮沸并冷却的10%的盐水，将坛密封，置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量，后来定时测定。(1) 在腌制

14、过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于_ 。(2) 测定亚硝酸盐含量的方法是光电比色法，其原理是：在酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 _反应后，与 N-1- 萘基乙二胺溶液结合形成 _色产物。然后，用光电比色法定量。(3) 制作泡菜时要将实验材料分成 3 组，除了实验材料的重量相同外，还要保证每组泡菜的 _相同。(4) 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。【答案】 (1) 外界溶液浓度过高使植物细胞渗透失水；微生物的呼吸作用也可产生水(2) 重氮化紫红(3) 制作 ( 或培养、发酵 ) 条件(4) 表格如下1 号坛2 号坛3 号坛第 3 天

15、第 5 天第 7 天1乳酸菌与酵母菌从结构上相比较，后者最显著的特点是()A无细胞器B有成形的细胞核C无 DNAD不能进行无氧呼吸【解析】乳酸菌为细菌，属于原核生物，而酵母菌为真菌，属于真核生物。【答案】B7名校名 推荐2要使泡菜制作成功最主要的条件是()A缺氧环境B有氧环境C加盐D加香辛料【解析】乳酸菌是厌氧型细菌，必须在无氧环境下发酵产生乳酸。制作泡菜成功的关键是保持缺氧环境。【答案】A3测定泡菜中亚硝酸盐的含量的操作中，用不到的试剂是()A对氨基苯磺酸溶液B N-1- 萘基乙二胺溶液C氯化铵溶液D班氏溶液【解析】测定泡菜中亚硝酸盐的含量的操作没用到班氏溶液。【答案】D4下列叙述不正确的是

16、()A测定样品中亚硝酸盐含量时应设置空白对照B待测样液中应加入氯化铵缓冲液、60%乙酸溶液及显色液和N-1- 萘基乙二胺溶液C将待测样液加入相关溶液后，应混合均匀并静置一段时间，然后再测定光密度值D测定光密度值时，应选用光程为1 cm 的比色杯在550 nm 处测定【解析】显色液就是由对氨基苯磺酸溶液和N-1- 萘基乙二胺溶液等体积混合而成，故加入显色液后，不必再加N-1- 萘基乙二胺溶液。【答案】B5某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：某年1 月 4 日下午选取1、2、3 号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg，再分别倒入相同量的煮沸并

17、冷却的 10%盐水，将坛密封，置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量，后来定时测定，结果见下图。(1) 实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是_ 。 (2) 根据图中数据进一步分析，可推测在腌制过程中的第_天，泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值。若要食用，至少要在腌制的第_天比较好。(3) 实 验 中 3 只 坛 中 产 生 的 亚 硝 酸 盐 含 量 存 在 差 异 ， 最 可 能 的 原 因 是_ 。【答案】(1) 加热煮沸的目的是杀灭杂菌，冷却的目的是防止高温杀死乳酸菌(2)3 4108名校名 推荐(3) 各坛中微生物的种类和数量可能存在差异学业达标测评( 六 )泡菜的腌制和

18、亚硝酸盐的测定1. 制作泡菜所利用的乳酸菌最初来自于()A人工加入到泡菜水中的B所选蔬菜自身原有的C腌制过程中自生的D水中的乳酸菌【解析】制作泡菜时所利用的乳酸菌最初来自于所选蔬菜自身原有的。【答案】B2制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【解析】泡菜腌制过程中，由于坛内环境中硝酸还原菌的繁殖，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，抑制硝酸盐还原菌繁殖，产生的亚硝酸盐被分解，使亚硝酸盐含量逐渐下降。【答案】B3亚硝酸盐溶液与对氨基苯磺酸反应后与N-1- 萘基乙二胺偶联出现的颜色是()A橙黄色B紫红色C黄绿色D橘红色

19、【解析】亚硝酸盐溶液与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1- 萘基乙二胺偶联会形成紫红色产物。【答案】B4在泡菜的腌制过程中容易造成亚硝酸盐含量增加的因素主要是()A食盐用量过多B细菌大量繁殖C腌制时间过长D加水过少【解析】泡菜坛中硝酸盐还原菌大量繁殖可导致坛内亚硝酸盐含量增多。【答案】B5下列与泡菜制作及亚硝酸盐含量测定相关叙述不正确的是()A泡菜和酸菜都是利用天然微生物进行发酵制成的B泡菜腌制过程中发挥作用的主要是假丝酵母和乳酸菌C泡菜发酵过程中的无氧环境主要依赖于容器凹槽加水再加盖密封D亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸偶联，形成紫红色产物，之后可用光电比色法定量【解析】亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸

20、发生重氮化反应，其产物再与N-1- 萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，然后可用光电比色法定量。9名校名 推荐【答案】D6有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响，下列说法不正确的是()A膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出B亚硝酸盐可作为食品添加剂C亚硝酸盐在特定条件下可转变成致癌物质D蔬菜放置过久，亚硝酸盐含量将上升【解析】研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，可作为食品添加剂，但当人体一次摄入的亚硝酸盐总量达到某一数值时将会致病。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。蔬菜放置过久， 其亚硝酸盐含量会上升。少量的亚硝酸盐可随尿排出，过量时将危害健康。【答案】A7

21、关于亚硝酸盐定量计算公式 X1 ( m2 V1)/(m1 V2) 的叙述正确的是()A式中 X1 为样品中亚硝酸盐含量，单位为g/kgB式中 m1 为样品质量，m2 为通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，m1、m2 单位应相同C式中 V1 为测定用样品液体积，V2 为样品处理液总体积D式中 m1 为样品质量， 单位为 g，m2 为通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，单位为 g【解析】亚硝酸盐定量计算公式中，X1 为样品中亚硝酸盐含量，单位mg/kg； m1为样品质量，单位g； m2 为通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，单位 g； V1 为样品处理液总体积； V2 为测定用样品液体积。【答案】D8如图是泡

22、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或其他原料，原因是_ 。(2) 盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是_ ；试说明盐在泡菜制作中的作用：_ 。(3) 泡菜风味形成的关键在于 _的加入。(4) 泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因：_ 。10名校名 推荐(5) 发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是_ 。(6) 测定亚硝酸盐含量的方法是_ 。【解析】本题考查对实验流程的理解能力。制作泡菜时选用新鲜蔬菜，有利于降低泡菜中的亚硝酸盐含量。盐、水比例应控制为14，盐的主要作用是抑制微生物的生长、渗出蔬菜中的水分和调味作用。盐过多会影响泡菜口味，盐过少会滋生杂菌。坛子密封不严或取菜工具不清洁也会造成泡菜污染杂菌。发酵的不同时期亚硝酸盐含量会有变化。取食时应选择最佳时机，而测定亚硝酸盐含量一般采用光电比色法。【答案】(1) 亚硝酸盐的含量低(2) 加热煮沸的目的是为了杀灭杂菌，冷却后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响 盐有