高中生物 專題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用 課題3 制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量課件 新人教版選修11

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1、 目標導航預習導引 目標導航預習導引一二三一、泡菜制作基礎知識1.乳酸菌發(fā)酵2.亞硝酸鹽(1)物理性質:白色粉末,易溶于水。(2)應用:在食品生產中用作食品添加劑。(3)危害:當人體攝入總量達0.30.5 g時,會引起中毒;當攝入總量達3 g時,會引起死亡。 (4)體內代謝:膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內隨尿排出,但在特定條件下,會轉變成致癌物亞硝胺。 目標導航預習導引一二三二、泡菜制作實驗設計1.制作流程原料加工新鮮蔬菜修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀鹽水配制清水鹽=4 1,煮沸冷卻裝壇蔬菜入壇,添加調味料,注入鹽水,蓋好壇蓋,槽中注滿水封壇發(fā)酵成品 目標導航預習導引一二三2.注意事項(

2、1)泡菜壇的選擇標準:火候好、無裂紋、無砂眼、壇沿深、蓋子吻合好的泡菜壇,否則容易引起蔬菜腐爛。(2)腌制的條件:控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量。 目標導航預習導引一二三優(yōu)酸乳、酸奶是兒童喜歡喝、營養(yǎng)價值非常高的飲料。它們的加工均離不開乳酸菌的作用。(1)列舉幾種利用乳酸菌的發(fā)酵作用生產的食品。提示：酸奶、肉制品、泡菜(即酸菜)、果蔬汁乳酸飲料、乳酸發(fā)酵谷物制品等。(2)通過查閱資料,你能說出乳酸菌與人體健康的關系嗎?提示：乳酸菌是人體腸道內的益生菌,被稱為“人體健康的衛(wèi)士”。它能促進體內消化酶的分泌和腸道蠕動,幫助清除體內垃圾,達到排毒、消除便秘的效果;另外,乳酸菌能刺激人的消化腺分泌更多

3、的消化液,進而增強消化能力,提高食欲;對中老年人常見的動脈粥樣硬化癥、心腦血管栓塞、高血壓等疾病也有較好的輔助治療效 果。 目標導航預習導引一二三三、亞硝酸鹽含量的測定1.測定原理:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料。將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準顯色液進行目測比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。2.測定操作(1)配制溶液。對氨基苯磺酸溶液:質量濃度為4 mg/mL,并避光保存。 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液:質量濃度為2 mg/mL,并避光保存。 亞硝酸鈉溶液:質量濃度為5 g/mL。 提取劑:稱取50 g氯化鎘

4、與50 g氯化鋇,溶解于1 000 mL蒸餾水 中,用濃鹽酸調節(jié)pH至1。 目標導航預習導引一二三氫氧化鋁乳液和物質的量濃度為2.5 mol/L的氫氧化鈉溶液。 (2)制備標準顯色液。(3)制備樣品處理液。(4)比色。(5)計算: 知識精要典題例解遷移應用知識架構一二一、泡菜制作的原理和流程1.泡菜制作的原理泡菜的制作是利用植物體表的乳酸菌,在無氧的條件下,將葡萄糖分解成乳酸,乳酸使泡菜酸脆可口。2.泡菜制作的流程選擇容器應選擇火候好、無裂紋、無砂眼、壇沿深、蓋子吻合好的泡菜壇選擇原料選擇質地鮮嫩,肉豐富,無蟲咬,無爛痕,無斑點者為佳香辛料:可選擇辣椒、八角、桂皮、生姜、胡椒、花椒、蒜等原料處

5、理將鮮菜修整、清洗、陽光下晾曬到菜表皮萎蔫時 收起,切成條狀或片狀 知識精要典題例解遷移應用知識架構一二配制鹽水按照清水與鹽的質量比為4 1的比例配制并將鹽水煮沸冷卻裝壇將經(jīng)過預處理的新鮮蔬菜混合均勻,裝入泡菜壇中,裝至半壇時放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,繼續(xù)裝至八成滿,再徐徐注入配制好的鹽水,使鹽水沒過全部菜料,蓋好壇蓋封壇向壇蓋邊沿的水槽中注滿水,以保證壇內乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境成品將封好的壇子,放在室溫條件下一段時間(發(fā)酵時間長 短受室內溫度的影響),便可制成清脆爽口的泡菜了 知識精要典題例解遷移應用知識架構一二 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構【例1】 制作泡菜的微生物主要是乳酸菌

6、,而在發(fā)酵初期,水槽內經(jīng)常有氣泡產生,這些氣泡產生的原因及成分分別是() (導學號52260003)A.乳酸菌是兼性厭氧型微生物,初期進行有氧呼吸產生二氧化碳;氣體為二氧化碳B.因腌制過程中鹽進入蔬菜使蔬菜體積縮小,氣體被排出;氣體為空氣C.發(fā)酵初期酵母菌活動強烈,其利用氧產生二氧化碳;氣體為二氧化碳D.乳酸菌在發(fā)酵過程中產生了熱量,使壇內溫度升高,空氣受熱膨脹排出;氣體為空氣 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構解析：發(fā)酵初期,蔬菜剛入壇時,表面帶入的微生物較為活躍,如酵母菌進行有氧呼吸產生二氧化碳。答案：C 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構制作泡菜

7、的過程實際上是應用了乳酸菌的呼吸作用。將原料放入泡菜壇后應當怎樣處理才能得到可口的泡菜?()A.馬上密閉,保持3040 B.一直通風,不封閉,保持3040 C.先通風后密閉,保持3040 D.馬上密閉,保持60 以上解析：乳酸菌是厭氧型微生物,需要在無氧條件下發(fā)酵,所以要密閉。乳酸菌生存的最適溫度為3040 。答案：A 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構1.泡菜制作的關鍵泡菜制作的三個關鍵:容器、鹽水和調料。要制作色香味俱佳、營養(yǎng)衛(wèi)生的泡菜,應掌握原料的性質,注意選擇容器、制備鹽水、搭配調料等技術。2.泡菜發(fā)酵的階段可以根據(jù)微生物的活動情況和乳酸積累量,將泡菜發(fā)酵過程分為三個階段。 一二知識

8、精要典題例解遷移應用知識架構(1)發(fā)酵初期蔬菜剛入壇時,其表面帶入的微生物,主要以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍,它們進行異型乳酸發(fā)酵和微弱的酒精發(fā)酵。發(fā)酵產物為乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有較多的二氧化碳產生,氣泡會從壇沿水槽內的水中間歇性地放出,使壇內逐漸形成無氧狀態(tài)。此時泡菜菜質咸而不酸,有生味。(2)發(fā)酵中期由于初期乳酸發(fā)酵使乳酸不斷積累,pH下降,無氧狀態(tài)形成,乳酸菌開始活躍,并進行同型乳酸發(fā)酵。這時乳酸的積累量可達到0.6%0.8%,pH為3.53.8。大腸桿菌、酵母菌和霉菌的活動受到抑制。這一期間為泡菜完全成熟階段,泡菜有酸味而且清香。 一二知識精要典題例解遷移應用知識

9、架構(3)發(fā)酵后期在此期間繼續(xù)進行的是同型乳酸發(fā)酵,乳酸含量繼續(xù)增加。當乳酸含量達到1.2%以上時,乳酸菌的活性受到抑制,發(fā)酵速度逐漸變緩甚至停止。此階段泡菜酸度過高,風味不協(xié)調。從乳酸的含量、泡菜的風味品質來看,在發(fā)酵初期的末期和發(fā)酵中期,泡菜的風味品質最好。因此,常以這個階段作為泡菜的成熟期。3.乳酸菌、雜菌、乳酸含量變化的關系(1)“變化”流程圖 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構(2)“變化”坐標曲線 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構二、亞硝酸鹽的測定1.實驗中所用試劑、藥品及作用 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構2.發(fā)酵過程中,泡菜中亞

10、硝酸鹽含量的變化發(fā)酵初期,泡菜中微生物生長很快,如硝酸鹽還原菌,就可以將蔬菜中的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,同時蔬菜中的酚類物質和維生素C等可將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽,但總體來說,生成的亞硝酸鹽多于被氧化的,亞硝酸鹽的含量逐步上升。隨著腌制時間延長,微生物的代謝活動將氧氣消耗殆盡,乳酸菌大量繁殖,產生乳酸,抑制了乳酸菌以外其他微生物的生長繁殖。與此同時,蔬菜中亞硝酸鹽含量由于被氧化而減少,因此,亞硝酸鹽的含量會逐漸下降并趨于一個相對穩(wěn)定的數(shù)值。 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構泡菜中亞硝酸鹽的來源除了可以通過硝酸鹽還原菌還原硝酸鹽產生,還可由硝化細菌氧化氨產生,另外,泡菜中的假絲酵母也可能會產生亞

11、硝酸鹽。泡菜中亞硝酸鹽的含量變化趨勢如下圖: 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構【例2】 下列關于測定亞硝酸鹽含量的原理的敘述,不正確的是()A.亞硝酸鹽經(jīng)一定方式顯色后呈玫瑰紅色B.樣品液顯色后,通過與已知濃度的標準液比色,可大致估算出樣品液中亞硝酸鹽的含量C.不同濃度的亞硝酸鹽顯色深淺不同D.顯色反應后亞硝酸鹽的理化性質沒有發(fā)生改變解析：測定亞硝酸鹽含量的原理:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽先與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應,然后與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色化合物。在此過程中亞硝酸鹽的理化性質發(fā)生了很大變化。答案：D 一二知識精要典題例解遷移應

12、用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構 一二知識精要典題例解遷移應用知識架構下列關于測定亞硝酸含量的操作,錯誤的是()A.質量濃度為4 mg/mL的對氨基苯磺酸溶液呈酸性B.對氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液,應避光保存C.質量濃度為5 g/mL的亞硝酸鈉溶液應保持弱堿性環(huán)境D.制備樣品處理液,加入氫氧化鋁的目的是中和氫氧化鈉解析：對氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液都呈酸性,為保證其穩(wěn)定性,應避光保存;亞硝酸鈉標準液配制過程中應加入NH 4Cl緩沖液保持弱堿性環(huán)境,以免形成亞硝酸揮發(fā);制備樣品處理液,加入氫氧化鋁的目的是使濾液變得無色透明。答案：D 一二知識精

13、要典題例解遷移應用知識架構1.辨析比較亞硝酸鹽與食鹽亞硝酸鹽為白色粉末,顏色與食鹽非常相似,味道咸澀,是有毒物質,能引起人中毒甚至死亡。它有縮短煮肉時間的作用,在適宜溫度、pH和一定微生物的作用下可形成亞硝胺而引發(fā)癌癥。食鹽為白色晶體,味道咸,常作調味品。在日常生活中最好將炊具、食品與亞硝酸鹽分開放置,避免誤食。2.泡菜腌制質量的評定泡菜質量可以根據(jù)泡菜的色澤和風味進行初步的評定,還可以通過在顯微鏡下觀察乳酸菌,比較不同時期泡菜壇中乳酸菌的含量來評定。 知識架構一二 1.制作泡菜流程各環(huán)節(jié)易錯點(1)選擇泡菜壇:提供密閉的發(fā)酵環(huán)境。(2)選擇蔬菜并加工:蔬菜要新鮮,提供發(fā)酵的菌種。(3)制作泡

14、菜鹽水:濃度適宜,并經(jīng)滅菌后備用。(4)加入調料、裝壇:形成發(fā)酵環(huán)境,調味料具有調味和抑菌的作用。(5)發(fā)酵:先好氧菌發(fā)酵形成無氧環(huán)境,后乳酸菌發(fā)酵?！纠?】 泡菜是一種歷史悠久的大眾喜愛的發(fā)酵蔬菜制品,但近年科學研究發(fā)現(xiàn),蔬菜在腌制過程的某些階段會產生較多的亞硝酸鹽。乳酸菌是泡菜生產中的主要生產菌種,不同乳酸菌的繁殖周期不同。某興趣小組希望獲得生產周期短、亞硝酸鹽含量低的泡菜,在一定的環(huán)境條件下,對此進行了相關研究(假設不同乳酸菌在一個繁殖周期中產乳酸量相近)。 (導學號52260004) (1)從實驗目的分析,研究需要解決的問題主要有。選取6種泡菜老液,篩選優(yōu)良的乳酸菌菌種。篩選示意路線圖

15、如下:泡菜老液梯度稀釋初篩復篩斜面保藏增殖培養(yǎng)繁殖周期等性能測定(2)乳酸菌的培養(yǎng)條件除了適宜的溫度、pH之外,還必須保證條件。 (3)在腌制過程中,壇中會出現(xiàn)溶液量增多現(xiàn)象,主要原因是。 (4)根據(jù)上述的實驗結果,篩選合適的乳酸菌作為菌種來制作泡菜。而最佳食用泡菜的時間,應該選擇。 解析：(1)本實驗的實驗目的是獲得生產周期短、亞硝酸鹽含量低的泡菜,根據(jù)蔬菜在腌制過程的某些階段會產生較多的亞硝酸鹽且不同乳酸菌的繁殖周期不同,故研究時需要解決的問題主要有:確定常見乳酸菌的泡菜生產周期和常見乳酸菌腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化規(guī)律等。(2)乳酸菌是厭氧型生物,所以培養(yǎng)條件除了適宜的溫度、pH之外,

16、還必須保證無氧條件。(3)腌制泡菜用的是煮沸已冷卻的質量分數(shù)為20%的鹽水,因外界溶液濃度高使蔬菜細胞滲透失水。(4)因亞硝酸鹽對人體有害,故最佳食用泡菜的時間,應是亞硝酸鹽含量最低的時間。答案：(1)確定常見乳酸菌的泡菜生產周期、常見乳酸菌腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化規(guī)律(2)無氧(3)外界溶液濃度高使蔬菜細胞滲透失水 (4)亞硝酸鹽含量最低的時間(階段)食用 2.檢測亞硝酸鹽含量實驗易錯點(1)制備樣品處理液過程中,用氫氧化鈉中和過量的酸。(2)氫氧化鋁乳液能吸附泡菜汁液中的雜質,使泡菜汁透明澄清,以便進行后續(xù)的顯色反應。(3)比色過程中,由于重氮化反應不穩(wěn)定,顯色后溶液顏色會不斷加深,所

17、以時間控制在靜置15 min后比色較好?！纠?】 亞硝酸鹽是一種有毒物質,人體攝入后會導致組織缺氧,嚴重者還會使人致死。用“亞硝酸鹽格里斯試劑比色法”可檢測亞硝酸鹽含量。如表是某校生物活動小組檢測在室溫條件下,不同時間里剩菜中的亞硝酸鹽含量。 (導學號52260005) 請回答下列問題。 (1)由表中可知,剩菜由于鹽漬能產生亞硝酸鹽,而且隨著時間的延長,其亞硝酸鹽含量。 (2)如今,食品安全已成為公眾關注的話題,此結果提示我們,在日常生活中,食用蔬菜應做到,盡量避免吃剩菜,不吃隔夜菜。 (3)有人說:“低溫保存剩菜能降低亞硝酸鹽含量?！比绻阆胪ㄟ^實驗加以驗證,則設置實驗時控制的變量是;如果,

18、則說明低溫保存剩菜能降低亞硝酸鹽含量。 解析：(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,隨著時間的延長,飯菜中亞硝酸鹽含量逐漸增加。(2)由上題可知,隨著時間的延長,飯菜中亞硝酸鹽含量逐漸增加。而亞硝酸鹽是一種有毒物質,人體攝入后會導致組織缺氧,嚴重者還會使人致死。因此,我們在日常生活中,食用蔬菜應做到現(xiàn)吃現(xiàn)做,吃新鮮的蔬菜,盡量避免吃剩菜,不吃隔夜菜,以避免亞硝酸鹽對人體造成的危害。(3)探究實驗要注意控制變量的唯一,設置對照組和實驗組,二者除了變量不一樣,其他條件都要一樣。本實驗想探究的是低溫保存剩菜能否降低亞硝酸鹽含量,因此自變量是溫度。如果低溫下蔬菜的亞硝酸鹽含量低于常溫下亞硝酸鹽含量,則說明低溫保存剩菜能降低亞硝酸鹽含量。答案：(1)增加(2)現(xiàn)吃現(xiàn)做(3)溫度低溫下蔬菜的亞硝酸鹽含量低于常溫下亞硝酸鹽含量