高中生物1-3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量(选修1)

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【巩固2】 下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是 ( )。
A．亚硝酸盐经一定方式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 解析 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钠发生重氮化反应，然后与N－1－萘基 乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，在此过程中亚硝酸盐的 理化性质发生了很大变化。 答案 D
亚硝酸盐
增加(硝酸盐还原菌 作用) 下降(硝酸盐还原菌 受抑制，部分亚硝酸 盐被分解) 下降至相对稳定(硝 酸盐还原菌被完全抑 制)
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特别提示 (1)泡菜腌制及质量检测指标：成功的关键是营造无氧 环境。检测指标有乳酸的含量、泡菜的色泽和风味，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，常把这个阶段作为泡菜的成熟期。 (2)蔬菜中的硝酸盐容易被滋生的硝酸盐还原菌还原成亚硝酸盐， 亚硝酸盐是一种强氧化剂，食用后导致红细胞内的亚铁血红蛋白 被氧化成高价铁血红蛋白，使血红蛋白失去携带氧气的能力，导 致缺氧性中毒症状。
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旁栏思考题 1．为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？ 答案 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。
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泡菜的制作过程
1．制作原理 (1)乳酸菌的新陈代谢类型 异养厌氧型 ；常见种类 乳酸链球菌 和 乳酸杆菌 ， 乳酸杆菌 常用于生产酸奶。
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(2)乳酸菌的作用 在 无氧 条件下，乳酸菌可将葡萄糖分解成 乳酸 。
生 重氮化 成 玫瑰红
反应后，N1与萘基乙二胺盐酸盐
结合形
色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的
＿标＿准＿液＿进行
目测 比较，可以大致 估算 出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(2)测定操作： 配制溶液 →制备 标准显色液 →制备样品处理液
→ 比色 。
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[思维激活1] 乳酸菌的代谢类型为厌氧型，泡菜制作过程中哪些措 施有利于为菌种提供厌氧环境？ 提示 盐水没过全部菜料、泡菜坛水槽中注满水均可为乳酸菌营 造厌氧环境。
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1．泡菜制作的原理及流程
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泡菜的制作
【例1】 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
( )。
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖
②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长和繁殖
③罐口封闭不严，氧气抑制其他腐生菌的生长和繁殖
④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
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思维导图：
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深度剖析 对氨基苯磺酸溶液和N－1－萘基乙二胺盐酸盐溶液都 呈酸性，为保证其稳定性，应低温密闭保存；亚硝酸钠标准液配 制过程中应加入NH4Cl缓冲液，保持弱碱性环境以免形成亚硝酸 挥发；制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是使滤液中色素脱 色，使滤液变得无色透明。 答案 D [温馨提示] (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。将显色反应后的样 品与已知浓度的标准液进行目测对比，可以大致估算出泡菜中亚 硝酸盐的含量。 (2)测定亚硝酸盐含量准确性高的关键是标准显色液的配制。
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2．我国卫生标准规定
食品类别
肉制品 酱腌菜 婴儿奶粉
亚硝酸盐的
<30 <20
<2
残留量/(mg·kg－1)
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3.亚硝酸盐含量的测定
(1)测定原理：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸 发
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亚硝酸盐含量的测定
【例2】 下列关于测定亚硝酸盐含量的操作，错误的是 ( )。
A．质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性 B．对氨基苯磺酸溶液和N－1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，应避 光保存 C．质量浓度为5 μg/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境 D．制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是中和氢氧化钠
课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
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课程标准 1.运用发酵食品加工的基本方法。 2.测定食品加工中可能产生的有害物质。 课标解读 1.泡菜制作过程中乳酸菌发酵的原理。 2.泡菜中亚硝酸盐含量变化及测定。
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2．泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析
发酵 时期
乳酸菌
发酵 少(有氧气，乳酸菌 初期 活动受到抑制)
发酵 最多(乳酸抑制其他 中期 菌活动)
发酵 减少(乳酸积累，pH 后期 下降，抑制其活动)
乳酸
少
积累增多， pH下降
继续增多， pH继续下降
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【巩固1】 在泡菜的制作过程中，下列叙述不正确的是 ( )。 A．按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水 B．按照清水与盐的质量比为5∶1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 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4∶1，若食盐 量不足，也易造成细菌大量繁殖。 答案 B
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2．为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不易多吃腌制蔬菜？ 解析 本题考查学生对蔬菜中硝酸盐变化过程的理解，并且 能够应用这一变化解决生活中的实际问题。 答案 在腌制过程中，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。
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练习 1．提示 可以从发酵条件的控制了解发酵进程等方面考虑。 2．解析 本题考查果酒、果醋、腐乳、泡菜这几种发酵食品 的制作原理。通过比较，学生能够更好地掌握这些技术的共同特 点。
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酶 反应式：C6H12O6――→2C3H6O3＋能量 (3)乳酸菌的分布 广泛分布在自然界中， 空气、土壤、植物体表、人或动物的肠 道内 都有分布。
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2．制作过程 (1)将新鲜蔬菜预先处理成 条状或片状 。 (2)泡菜盐水按清水和盐的质量比为 4∶1 的比例配制， 煮沸冷却 备用。 (3)腌制的条件 注意控制腌制的 时间、 温度 和 食盐用量 ，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 大量增加 。 (4)一般腌制 10 d后，亚硝酸盐含量开始下降。
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[思维深化]泡菜制作的关键： 泡菜制作三关键——容器、盐水、调料。要泡制色香味形俱佳、营 养卫生的泡菜，应掌握原料性质，注意选择容器、制备盐水、搭 配调料、装坛等技术。 (1)制备泡菜的容器应选择火候好，釉质好无裂纹、无砂眼、坛沿 深、盖子吻合好、钢音清脆的泡菜坛子。 (2)泡菜盐水的配制对泡菜质量有重要影响，一般选择含矿质较多 的井水和泉水配制泡菜盐水，能保持泡菜成品的脆性。食盐宜用 品质良好，含苦味物质极少者为佳。食盐用量一定要适宜。 (3)调料是泡菜风味形成的关键，不同的香辛料配制的调料，可泡 制出不同风味的泡菜。
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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。 (2) 亚 硝 酸 盐 含 量 可 按 下 面 公 式 进 行 计 算 ： 亚 硝 酸 盐 含 量 ＝ 取样样量品中40亚m硝L酸滤盐液含的量质/量m/gkg。
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亚硝酸盐含量的测定
1．亚硝酸盐 膳食中的亚硝酸盐一般 不会 (会，不会)危害人体健康，但是 当人体摄入总量达到 0.3～0.5 g 时，会引起中毒；当摄入总量 达到 3 g 时，会引起死亡。亚硝酸盐在特定的条件下会转变 为 亚硝胺 ，后者具有 致癌、致畸、致突变 作用。
[思维激活2] 现有红萝卜和白萝卜，你认为哪一种更适合用做“不 同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响”实验的材料？ 为什么？ 提示 白萝卜；为了避免植物中的色素对显色反应产生干扰。
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1．亚硝酸盐含量的检测原理 (1)NO－ 2 ＋对氨基苯磺酸―H―＋→反应物 (2)反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐―→玫瑰红色染料 (3)显色样品与已知浓度标准液进行“目测比较”→估算样品 中亚硝酸盐含量
答案 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。
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3．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎 么形成的？
解析 传统的发酵过程对杂菌的控制并不严格，发酵环境中 往往存在多种微生物，它们的活动会影响发酵的过程或结果。
答案 形成白膜是由于酵母菌的繁殖。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 母菌繁殖。
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
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深度剖析 本题主要考查对乳酸菌发酵原理的掌握。乳酸菌是厌 氧型细菌，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，这时需氧型微生物分解泡菜的有机物而使泡 菜腐烂。 答案 B
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2．测定步骤
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特别提示 (1)实验中所用各种试剂、药品及作用 ①对氨基苯磺酸：与亚硝酸盐发生重氮化反应。 ②盐酸：营造酸性环境。 ③N-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，用于干燥亚硝酸盐。 ⑤干燥后的亚硝酸钠：制备相应浓度的标准比色液。 ⑥氯化镉、氯化钡：溶于蒸馏水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。