高中生物复习专题1 课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量

课题 3
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制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
1．乳酸菌为厌氧菌，在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳 酸。
2．测定亚硝酸盐含量用比色法。即在盐酸酸化条件下， 亚硝酸盐与对 氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 玫瑰红色染料。将 显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行 目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
微生物
酵母菌
醋酸菌 毛霉 乳酸菌
分类
真核生物 原核生物 真核生物 原核生物
代谢类型 异养兼性厌氧 异养需氧 异养需氧 异养厌氧
适宜温度 18～25 ℃ 30～35 ℃ 15～18 ℃ 室温
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微生物
酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
前期需氧；后 发酵条件
期不需氧
一直 需氧
一直 需氧
无氧
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序号 试剂、药品
作用
溶于蒸馏水并用浓盐酸酸化 6 氯化镉、氯化钡
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答案：(1)消毒 提供乳酸菌菌种 (2)乳酸菌是厌氧生物， 密封能造成缺氧环境 乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌 大量繁殖，泡菜会变质 (3)盐过多，抑制了乳酸菌发酵 减少盐的投放量 1∶4 (4)因为 pH 不适宜，其他微生物 活动减慢甚至停止 (5)pH 过低抑制了乳酸菌的生长
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[题组冲关]
1．下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是
()
A．家庭制作果酒、果醋、泡菜、腐乳，可以不必专门接种
B．制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种，只有乳酸菌不能进行
有氧呼吸
C．制作果酒、果醋、泡菜、腐乳过程中所需温度最高的是果醋
的制作
D．制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种，只有毛霉是真核生物
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(4)封坛时，坛盖边沿的水槽中要注满水，严格密封，以 保证乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常 补水。
(5)注意控制温度、食盐水浓度和发酵时间。温度过高， 食盐水浓度低于 10%，腌制时间过短，会造成细菌大量繁殖， 亚硝酸盐含量升高。一般亚硝酸盐含量在泡菜腌制 10 d 后开 始下降。食盐水浓度过高，会使泡菜口味不佳，甚至影响乳 酸菌的发酵。
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(2)菜坛需要密封的原因是__________________________。若菜坛 有裂缝，可能会出现的结果是__________________________ _____________________________________________________。 (3)若制作的泡菜特别咸而不酸，最有可能的原因是______，如何 进行调整？________________________________________。 其中盐与水的质量比为________。 (4)到发酵中期，无氧状态形成，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 3.5～3.8，试分析此 时坛内其他微生物的活动情况及原因：____________________。 (5)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_________________________ ____________________________________________________。
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解析：家庭制作果酒、果醋、泡菜、腐乳可以不必专门接种， 利用的是原料或空气中的菌种；酵母菌、醋酸菌和毛霉等都 能进行有氧呼吸，但制作泡菜的乳酸菌只能进行无氧呼吸； 制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉都是真核生物。 答案：D
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2．农村中泡菜的制作方法是：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，然后向坛中加入盐水、 香料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处，最适环境温度 为 28～30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”， 前者是用盐过多，后者是用盐过少。在实验室或工厂化生产泡 菜时，还要跟踪检测泡菜 腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。 (1) 用 白 酒 擦 拭 泡 菜 坛 的 目 的 是 ____________ ， 加 入 “ 陈 泡 菜 水”的作用是_______________________________________。
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2．操作步骤：
配制 溶液
→
制备 标准 显色液
→
制备 样品 处理液
→
比 色
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1．下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是 A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水
( D)
B．亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜等食品中均含有亚硝酸盐
C．亚硝酸盐可用作食品添加剂
D．亚硝酸盐对人体健康无任何危害
酶 反应式：C6H12O6――→2C3H6O3
(2)异型乳酸发酵：发酵产物中除乳酸外，还有其他产物， 如乙醇、CO2 等的发酵类型。
酶 反应式：C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2
酶 C6H12O6――→2C3H6O3
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3.泡菜制作的注意事项 (1)泡菜坛的选择：应选择火候好、无裂纹、无砂眼、 坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。 (2)盐水按水盐质量比为 4∶1 配制，煮沸冷却后待用。 煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的 细菌。 (3)材料装至八成满时，再加入盐水至没过全部菜料， 盖好坛盖。
(3)发酵后期：在此期间进行的是同型乳酸发酵，乳酸 含量继续增加，可达 1.0%以上。当乳酸含量达到 1.2%以上 时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。 此阶段泡菜酸度过高，风味不协调。
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[名师点拨] 乳酸发酵的类型 (1)同型乳酸发酵：发酵产物中只有乳酸的发酵类型。
D．防止污染，利于醋酸菌发酵
解析：制作泡菜利用的微生物主要是乳酸菌，为厌氧型微生
物，加水封坛是为了营造无氧环境，利于乳酸菌发酵。
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3．下列有关测定亚硝酸盐含量的操作步骤，正确的是
(D )
A．制备标准显色液——配制溶液——制备样品处理液——比色
B．制备标准显色液——制备样品处理液——配制溶液——比色
全部菜料。 (4)封坛发酵：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。发酵时间长短受室内 温度
的影响。
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2．腌制条件 在腌制过程中，要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温 度 过高 、食盐用量过低 、腌制时间 过短 ，容易造成细菌大量 繁殖， 亚硝酸盐 含量增加。 四、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 酸发生重氮化反应后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红 色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的 标准显色液 进行目 测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
C．配制溶液——制备样品处理液——制备标准显色液——比色
D．配制溶液——制备标准显色液——制备样品处理液——比色
解析：在测定亚硝酸盐含量的操作时，先配制溶液，再制备 标准显色液和样品处理液，最后进行比色。
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核心要点一 泡菜制作的原理和实验设计 1．传统发酵技术中常用菌种的比较
孢子生殖，适 生殖方式 宜条件下进行
出芽生殖
二分裂 生殖
孢子 生殖
二分裂 生殖
生产应用 酿酒、发面
酿醋
制作 制作酸奶、 腐乳 泡菜
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2.泡菜发酵的过程 (1)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 CO2 等。由于有较多的 CO2 产生，气泡会间歇性地从坛沿水槽中放 出，使坛内逐渐形成无氧状态。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。
解析：亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是当人体摄入
量过多时会引起中毒，甚至死亡。而且亚硝酸盐在特定条
件下可转变成致癌物质亚硝胺。
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源自文库
2．制作四川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
(C )
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
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核心要点二 亚硝酸盐含量的检测
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1．亚硝酸盐含量的测定 (1)测定方法：比色法。即用显色反应后的样品与已知浓度的标 准显色液进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。 (2)原理： ①亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸→反应物 反应物＋N-1-萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料 ②亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。
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(1)原料加工：选取新鲜的蔬菜，进行修整、洗涤、晾晒，切 分成条状或片状。
(2)配制盐水：按清水与盐的质量比为 4∶1 的比例配制好后 _煮__沸__冷__却__备用。
(3)装坛：将经过预处理的蔬菜装入坛内，装至半坛 时，放入 调味品，继续装至八成满，再徐徐注入配制好的 盐水 ，使其没过
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(2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH 下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并进行同型乳酸发 酵。这时乳酸的积累量可达到 0.6%～0.8%，pH 为 3.5～3.8。 大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期 间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有香味且清香。
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2．测定实验中所用试剂、药品及其作用
序号
试剂、药品
作用
1
对氨基苯磺酸
与亚硝酸盐发生重氮化反应
2
盐酸
调节pH成酸性
与重氮化反应的产物结合，生成
3
N1萘基 乙二胺盐酸盐
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，用于干燥亚硝酸钠
5 干燥后的亚硝酸钠 制备相应浓度的标准显色液
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(3)测定亚硝酸盐含量的流程： 配制溶液 → 制备标准显色液 → 制备样品处理液 → 比色 (4)制备样品处理液的流程：
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(5)计算亚硝酸盐含量： 亚硝酸盐含量＝取样样量品中40亚m硝L滤酸液盐的含质量量m，gkg
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[名师点拨] 测定亚硝酸盐含量的注意事项 (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。 (2)比色过程中，由于重氮化反应不稳定，显色后溶液颜色会 不断加深，所以时间控制在静置 15 min 后比色较好。 (3)配制的亚硝酸盐标准显色液与样品处理液显色后，根据颜 色深浅程度判断样品处理液是否与标准显色液的浓度相吻合。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 标准显色液。
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二、亚硝酸盐
1.物理性质：白色 粉末，易溶于水 。 2.分布：广泛分布于蔬菜、 咸菜 和豆粉等食品中。
3.危害：绝大多数随尿排出，但在特定条件下，即适宜的 pH、
_温__度__和一定的微生物 作用下，会转变为致癌物——亚硝胺 。
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三、泡菜的制作 1．实验流程
3．泡菜制作的实验流程： 原料加工→配制盐水→装坛→封坛发酵→成品
4．在泡菜的腌制过程中，温度过高、食盐用量过低、腌 制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量 增加。
5．在发酵过程中，亚硝酸盐含量先增加后降低。
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一、泡菜制作的原理
1.菌种：乳酸菌。 (1)分布：广泛分布在 空气 、土壤、植物体表、人或动物 的肠道等处。 (2)代谢类型： 异养厌氧型 。 (3)常见种类：乳酸链球菌和 乳酸杆菌 。其中 乳酸杆菌 常 用于生产酸奶。 2．发酵原理：乳酸菌在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸。
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解析：(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒、杀菌。“陈泡菜水” 含乳酸菌，为泡菜发酵提供乳酸菌菌种。(2)乳酸菌是厌氧生物， 密封能造成缺氧环境；菜坛有裂缝，将导致乳酸菌不能正常生长， 而一些杂菌大量繁殖，使泡菜变质。(3)制成的泡菜“咸而不酸” 可能是盐过多，抑制了乳酸菌发酵。(4)随着发酵过程的进行，乳 酸不断积累，当积累到一定程度时，会抑制其他微生物的生长， 甚至杀死微生物。(5)到发酵后期，乳酸含量过高，pH 过低会抑 制乳酸菌的生长。