高中生物 專題1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)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

目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三一、泡菜制作基礎(chǔ)知識1.乳酸菌發(fā)酵2.亞硝酸鹽(1)物理性質(zhì):白色粉末,易溶于水。(2)應(yīng)用:在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。(3)危害:當(dāng)人體攝入總量達(dá)0.30.5 g時,會引起中毒;當(dāng)攝入總量達(dá)3 g時,會引起死亡。 (4)體內(nèi)代謝:膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內(nèi)隨尿排出,但在特定條件下,會轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三二、泡菜制作實驗設(shè)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(diào)味料,注入鹽水,蓋好壇蓋,槽中注滿水封壇發(fā)酵成品 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三2.注意事項(1)泡菜壇的選擇標(biāo)準(zhǔn):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(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)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(chǎn)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(guān)系嗎?提示：乳酸菌是人體腸道內(nèi)的益生菌,被稱為“人體健康的衛(wèi)士”。它能促進(jìn)體內(nèi)消化酶的分泌和腸道蠕動,幫助清除體內(nèi)垃圾,達(dá)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的消化液,進(jìn)而增強(qiáng)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(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)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(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)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(zhì)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(zhì)量濃度為2 mg/mL,并避光保存。 亞硝酸鈉溶液:質(zhì)量濃度為5 g/mL。 提取劑:稱取50 g氯化鎘與50 g氯化鋇,溶解于1 000 mL蒸餾水 中,用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH至1。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三氫氧化鋁乳液和物質(zhì)的量濃度為2.5 mol/L的氫氧化鈉溶液。 (2)制備標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用知識架構(gòu)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(yīng)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(zhì)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(yīng)用知識架構(gòu)一二配制鹽水按照清水與鹽的質(zhì)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(yù)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(nèi)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(nèi)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(yīng)用知識架構(gòu)一二 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)【例1】 制作泡菜的微生物主要是乳酸菌,而在發(fā)酵初期,水槽內(nèi)經(jīng)常有氣泡產(chǎn)生,這些氣泡產(chǎn)生的原因及成分分別是() (導(dǎo)學(xué)號52260003)A.乳酸菌是兼性厭氧型微生物,初期進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳;氣體為二氧化碳B.因腌制過程中鹽進(jìn)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(qiáng)烈,其利用氧產(chǎn)生二氧化碳;氣體為二氧化碳D.乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了熱量,使壇內(nèi)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(yīng)用知識架構(gòu)解析：發(fā)酵初期,蔬菜剛?cè)雺瘯r,表面帶入的微生物較為活躍,如酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳。答案：C 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu) 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)制作泡菜的過程實際上是應(yīng)用了乳酸菌的呼吸作用。將原料放入泡菜壇后應(yīng)當(dāng)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(fēng),不封閉,保持3040 C.先通風(fēng)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(yīng)用知識架構(gòu)1.泡菜制作的關(guān)鍵泡菜制作的三個關(guān)鍵:容器、鹽水和調(diào)料。要制作色香味俱佳、營養(yǎng)衛(wèi)生的泡菜,應(yīng)掌握原料的性質(zhì),注意選擇容器、制備鹽水、搭配調(diào)料等技術(shù)。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。 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)(1)發(fā)酵初期蔬菜剛?cè)雺瘯r,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(jìn)行異型乳酸發(fā)酵和微弱的酒精發(fā)酵。發(fā)酵產(chǎn)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(chǎn)生,氣泡會從壇沿水槽內(nèi)的水中間歇性地放出,使壇內(nèi)逐漸形成無氧狀態(tài)。此時泡菜菜質(zhì)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(jìn)行同型乳酸發(fā)酵。這時乳酸的積累量可達(dá)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(yīng)用知識架構(gòu)(3)發(fā)酵后期在此期間繼續(xù)進(jìn)行的是同型乳酸發(fā)酵,乳酸含量繼續(xù)增加。當(dāng)乳酸含量達(dá)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(fēng)味不協(xié)調(diào)。從乳酸的含量、泡菜的風(fēng)味品質(zhì)來看,在發(fā)酵初期的末期和發(fā)酵中期,泡菜的風(fēng)味品質(zhì)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(guān)系(1)“變化”流程圖 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)(2)“變化”坐標(biāo)曲線 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)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(yīng)用知識架構(gòu) 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)2.發(fā)酵過程中,泡菜中亞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(zhì)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(chǎn)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(yīng)用知識架構(gòu)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(chǎn)生,還可由硝化細(xì)菌氧化氨產(chǎn)生,另外,泡菜中的假絲酵母也可能會產(chǎn)生亞硝酸鹽。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(yīng)用知識架構(gòu) 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)【例2】 下列關(guān)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)后亞硝酸鹽的理化性質(zhì)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(yīng),然后與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色化合物。在此過程中亞硝酸鹽的理化性質(zhì)發(fā)生了很大變化。答案：D 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu) 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu) 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)下列關(guān)于測定亞硝酸含量的操作,錯誤的是()A.質(zhì)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(yīng)避光保存C.質(zhì)量濃度為5 g/mL的亞硝酸鈉溶液應(yīng)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(yīng)避光保存;亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液配制過程中應(yīng)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 一二知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)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(zhì),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(diào)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(zhì)量的評定泡菜質(zhì)量可以根據(jù)泡菜的色澤和風(fēng)味進(jìn)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(gòu)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)制作泡菜鹽水:濃度適宜,并經(jīng)滅菌后備用。(4)加入調(diào)料、裝壇:形成發(fā)酵環(huán)境,調(diào)味料具有調(diào)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(xué)研究發(fā)現(xiàn),蔬菜在腌制過程的某些階段會產(chǎn)生較多的亞硝酸鹽。乳酸菌是泡菜生產(chǎn)中的主要生產(chǎn)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(chǎn)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(jìn)行了相關(guān)研究(假設(shè)不同乳酸菌在一個繁殖周期中產(chǎn)乳酸量相近)。 (導(dǎo)學(xué)號52260004) (1)從實驗?zāi)康姆治?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。篩選示意路線圖如下:泡菜老液梯度稀釋初篩復(fù)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(jié)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(yīng)該選擇。 解析：(1)本實驗的實驗?zāi)康氖谦@得生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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,還必須保證無氧條件。(3)腌制泡菜用的是煮沸已冷卻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽水,因外界溶液濃度高使蔬菜細(xì)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(yīng)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(chǎn)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(xì)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(zhì),使泡菜汁透明澄清,以便進(jìn)行后續(xù)的顯色反應(yīng)。(3)比色過程中,由于重氮化反應(yīng)不穩(wěn)定,顯色后溶液顏色會不斷加深,所以時間控制在靜置15 min后比色較好。【例2】 亞硝酸鹽是一種有毒物質(zhì),人體攝入后會導(dǎo)致組織缺氧,嚴(yán)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(dǎo)學(xué)號52260005) 請回答下列問題。 (1)由表中可知,剩菜由于鹽漬能產(chǎn)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(guān)注的話題,此結(jié)果提示我們,在日常生活中,食用蔬菜應(yīng)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。”如果你想通過實驗加以驗證,則設(shè)置實驗時控制的變量是;如果,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(zhì),人體攝入后會導(dǎo)致組織缺氧,嚴(yán)重者還會使人致死。因此,我們在日常生活中,食用蔬菜應(yīng)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(shè)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