泡菜的制作和亞硝酸鹽的檢測(cè)

1、課題3：制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量,泡菜是一種以發(fā)酵加工制成的浸制品，為泡酸菜類(lèi)的一種。泡菜制作容易，成本低廉，營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生，風(fēng)味可口，利于貯存。在我國(guó)四川、東北、湖南、湖北、河南、廣東、廣西等地民間均有自制泡菜的習(xí)慣。目前較受歡迎的是川味和韓味泡菜，在許多風(fēng)味餐館里，都有其蹤影，它鮮嫩清脆，可以增進(jìn)食欲，幫助消化與吸收。如果自己在家也做一些這樣的泡菜，做為每天飯前小菜，或以它配菜，烹成各種菜肴，不失為一件美事。但是泡菜含亞硝酸鹽具致癌作用危害身體健康，所以不宜多吃。,1、泡菜制作基礎(chǔ)知識(shí)（1）乳酸菌種類(lèi)：常見(jiàn)的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌，乳酸桿菌常用于制作酸奶。,乳酸桿菌,原核,乳酸桿菌,2代

2、謝特點(diǎn)及應(yīng)用(1)代謝類(lèi)型是_，在無(wú)氧條件下，分解葡萄糖為_(kāi)，可用來(lái)生產(chǎn)泡菜和酸奶。(2)反應(yīng)式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)。,異養(yǎng)厭氧型,乳酸,二、泡菜的制作流程(閱讀教材P10),裝壇,亞硝酸鹽,發(fā)酵,含有抗生素的牛奶能不能發(fā)酵成酸奶？為什么？不能。因?yàn)樗崮痰闹谱饕揽康氖侨樗峋陌l(fā)酵作用?？股啬軌驓⑺阑蛞种迫樗峋纳L(zhǎng)，因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶。,（2）亞硝酸鹽蔬菜性質(zhì)：在食品生產(chǎn)中的作用：分布在蔬菜、咸菜和豆粉中的含量如何？我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的亞硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)：,亞硝酸鹽(包括亞硝酸鉀和亞硝酸鈉)為白色粉末，易溶于水。當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0.30.5g時(shí)，

3、會(huì)引起中毒，達(dá)3g時(shí)會(huì)引起死亡。,豆粉中的平均含量可以達(dá)到10毫克/千克，而咸菜中的平均含量也在7毫克/千克以上。蔬菜中平均含量為4毫克/千克,50毫克/千克,泡菜優(yōu)點(diǎn),制作容易,成本低廉,營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生,利于貯存,風(fēng)味可口,鮮嫩清脆,增進(jìn)食欲,容易消化,制作泡菜的流程？需要的原料？泡菜壇應(yīng)具備的條件？如何檢測(cè)泡菜壇是否合格？使用不合格泡菜壇有什么后果？鹽水應(yīng)該按什么比例配制才較好？為什么要將鹽水煮沸后又冷卻？加鹽有何作用？哪些因素會(huì)導(dǎo)致泡菜腌制過(guò)程中的亞硝酸鹽含量？測(cè)定原理及其步驟？,（2）添加的調(diào)味品，如花椒、八角等。（3）白酒。（4）食鹽和糖。,（1）各種蔬菜均可，一般用白菜、洋白菜、黃瓜、柿

4、子椒、胡蘿卜、白蘿卜等。,原料,觀型體:以火候老、釉質(zhì)好、無(wú)裂紋、無(wú)砂眼、形體美觀的為佳。看內(nèi)壁:將壇壓在水內(nèi)，看內(nèi)壁，以無(wú)砂眼、無(wú)裂紋、無(wú)滲水現(xiàn)象的為佳。聽(tīng)聲音:用手擊壇，聽(tīng)其聲，鋼音的質(zhì)量則好，空響、砂響、音破的質(zhì)次。,腌制條件腌制過(guò)程中，要注意控制腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量。溫度過(guò)高、食鹽用量不足10、腌制時(shí)間過(guò)短，容易造成細(xì)菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。一般在腌制10天后，亞硝酸鹽的含量開(kāi)始下降。,步驟（1）將各種蔬菜洗凈并切成34cm長(zhǎng)的小塊。,（2）將泡菜壇洗凈，并用熱水洗壇內(nèi)壁兩次。（3）配置鹽水：清水：鹽4：1（3）將各種蔬菜、鹽水、及調(diào)味品放入壇，混合均勻。（4）將壇口用水

5、封好，防止外界空氣進(jìn)入。（5）泡菜發(fā)酵，約15天即可,原料加工,修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀,加調(diào)味料裝壇,加鹽,鹽水冷卻,泡菜鹽水,發(fā)酵,成品,測(cè)亞硝酸鹽含量,制作泡菜實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,如果加入一些已經(jīng)腌制過(guò)的泡菜汁更好，這相當(dāng)于接種已經(jīng)擴(kuò)增的發(fā)酵菌，可減少腌制時(shí)間。,1、加入白酒有什么作用？,白酒可抑制泡菜表面雜菌的生長(zhǎng)，它也是一種調(diào)味劑，可增加醇香感。,思考：,2、用水封閉壇口起什么作用？不封閉有什么結(jié)果？,隔絕空氣，有利于壇內(nèi)乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵。如不封閉，則會(huì)有許多需氧菌生長(zhǎng)，蔬菜會(huì)腐爛。,3、為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)一層白膜，這層白膜是怎么形成的？,形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母

6、菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營(yíng)養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌的繁殖。,4、為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不吃存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、變質(zhì)的蔬菜？,有些蔬菜，如小白菜和蘿卜等含有豐富的硝酸鹽。當(dāng)這些蔬菜放置過(guò)久時(shí)發(fā)生變質(zhì)（發(fā)黃、腐爛）或者煮熟后存放太久時(shí)，蔬菜中的硝酸鹽會(huì)被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。,發(fā)酵后期：乳酸含量繼續(xù)增加，可達(dá)1.0%以上，當(dāng)超過(guò)1.2%以上時(shí)，乳酸菌的活性受到抑制，發(fā)酵速度變緩甚至停止，此時(shí)泡菜酸度過(guò)高、風(fēng)味不協(xié)調(diào)。,泡菜的制作過(guò)程中，許多乳酸菌產(chǎn)生大量乳酸，共同抑制其它菌的生長(zhǎng)，乳酸積累過(guò)多，又會(huì)抑制乳酸菌自身的生長(zhǎng)，以上體現(xiàn)出的生物關(guān)系依次是A種內(nèi)互助

7、、種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)B種內(nèi)互助、種間斗爭(zhēng)、種內(nèi)斗爭(zhēng)C種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)、種內(nèi)互助D種間斗爭(zhēng)、種內(nèi)斗爭(zhēng)、種內(nèi)互助答案B,(2)畫(huà)出乳酸菌、乳酸含量的“變化”坐標(biāo)曲線。提示：,實(shí)驗(yàn)中泡菜壇里的亞硝酸鹽含量在第4天達(dá)到最高峰，在第10天開(kāi)始明顯下降。,膳食中的絕大多數(shù)亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過(guò)客”的形式隨尿排出，只有在特定的條件下（適宜的PH、溫度和一定的微生物作用），才會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，亞硝胺具有致癌作用，同時(shí)對(duì)動(dòng)物具有致畸和致突變作用。研究表明，人類(lèi)的某些癌癥可能與亞硝胺有關(guān)。,泡菜中的亞硝酸鹽怎樣生成的？發(fā)酵初期，泡菜中的微生物生長(zhǎng)很快，微生物將蔬菜中的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，

8、與此同時(shí)，蔬菜中的酚類(lèi)物質(zhì)和維生素C等物質(zhì)也會(huì)將亞硝酸鹽氧化，但總體來(lái)說(shuō)，生成的亞硝酸鹽大于被還原的亞硝酸鹽，亞硝化細(xì)菌可將發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的氨氧化成亞硝酸，其與金屬離子生成亞硝酸鹽，因此，隨著發(fā)酵時(shí)間的進(jìn)行，亞硝酸鹽的含量會(huì)逐步上升。隨著微生物代謝活動(dòng)的持續(xù)，氧氣被消耗殆盡，泡菜壇中的環(huán)境不利于除乳酸菌以外的其他微生物的生長(zhǎng)。與此同時(shí)，蔬菜中的亞硝酸鹽含量由于被氧化而減少，因此，亞硝酸鹽的含量會(huì)逐漸下降并趨于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值。,問(wèn)題：亞硝酸鹽是由乳酸菌產(chǎn)生的嗎？只有泡菜中有亞硝酸鹽，其他的醬菜中含有亞硝酸鹽嗎？,硝酸鹽,亞硝酸鹽,還原,氧化,細(xì)菌等微生物,維生素C、E和酚類(lèi)物質(zhì),亞硝胺,26,

9、酵母菌，真菌，兼性厭氧,醋酸菌，細(xì)菌，好氧菌,毛霉，真菌，兼性厭氧,乳酸菌，細(xì)菌，厭氧菌,酵母菌的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精,20無(wú)氧,重鉻酸鉀與其反應(yīng)呈灰綠色,醋酸菌的有氧呼吸產(chǎn)生醋酸,3035通入氧氣,品嘗、pH試紙檢測(cè),毛霉產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶,1518接種，酒精含量控制在12左右,乳酸菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸,常溫，無(wú)氧條件,二、亞硝酸鹽含量的測(cè)定,1、測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，這一反應(yīng)物再與N-1萘基乙二胺偶聯(lián),結(jié)合生紫色產(chǎn)物。將經(jīng)過(guò)反應(yīng)顯色后的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)液比色，即可計(jì)算出樣品中的亞硝酸鹽含量。,測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理和比色的原理。,（2）重氮反應(yīng)形成的產(chǎn)物與N

10、1萘基乙二胺結(jié)合形成紫紅色染料。,將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行目測(cè)比較，可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。(也可使用比色儀),（1）在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮反應(yīng),偶聯(lián),標(biāo)準(zhǔn)顯色液,樣品處理液,（2）配制標(biāo)準(zhǔn)液用移液管吸取0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml亞硝酸鈉溶液，分別置于50ml比色管中，再取1支比色管作為空白對(duì)照。并分別加入2.0ml對(duì)氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置35分鐘后，再分別加入1.0mlN-1萘基乙二胺鹽酸鹽溶液，加蒸餾水至50ml，混勻，觀察亞硝酸鈉溶液顏色的梯度變化。,提取劑：分別稱(chēng)取50克氯

11、化鎘、氯化鋇，溶解于1000ml蒸餾水中，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至1。氫氧化鋁乳液和2.5mol/l的氫氧化鈉溶液。,(2)制備樣品處理液流程,提取劑,（3）制備樣品處理液將3壇樣品做好標(biāo)記后，分別稱(chēng)取0.4千克泡菜，榨汁過(guò)濾得200ml汁液。取其中100ml至500ml容量瓶中，加200ml蒸餾水、100ml提取劑，混勻，再加入40ml氫氧化鈉溶液，用蒸餾水定容至500ml后，立即過(guò)濾。將60ml濾液轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中，加入氫氧化鋁（吸附脫色）乳液，定容至100ml，過(guò)濾。,樣品處理液,洗凈,封壇,不同時(shí)期,改變濃度梯度,實(shí)驗(yàn)中所用試劑、藥品及作用,觀察樣品顏色的變化，并與標(biāo)準(zhǔn)顯色液比較，找出

12、與標(biāo)準(zhǔn)液最相近的顏色，記錄對(duì)應(yīng)的亞硝酸鈉含量，并計(jì)算。每隔2天測(cè)一次，將結(jié)果記錄下來(lái)。,如測(cè)試液與標(biāo)準(zhǔn)比色液的3微克相當(dāng)，則亞硝酸鹽的含量計(jì)算為3/1000/0.0096=0.3125(mg/kg)國(guó)標(biāo)要求不高于50mg/kg的殘留,0.4千克x100/200 x60/500 x40/100=0.0096,取材,得濾液200毫升取100毫升,500毫升取60毫升,100毫升取40毫升,3.無(wú)機(jī)大分子顆粒吸附有機(jī)雜質(zhì)的原理和方法。,提取劑：氯化鎘和氯化鋇作為提取劑的作用是提取樣品處理液中的大分子有機(jī)雜質(zhì)，增加亞硝酸鹽溶解度,（1）提取劑在配制時(shí)為什么要加入濃鹽酸調(diào)節(jié)PH至1？,氫氧化鋁乳液：吸附

13、泡菜汁液中的雜質(zhì)，使泡菜汁透明澄清，以便進(jìn)行顯色反應(yīng),（2）為什么處理樣品與提取劑在搖床上振蕩提取1小時(shí)？,（3）為什么振蕩后還需要加入氫氧化鈉溶液？,防止形成氫氧化鋁氫氧化鉻沉淀,為使沉淀沉在容器底部,中和乳酸和其他酸,（4）為什么加氫氧化鋁乳液？,泡菜腌制過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化,每隔2天測(cè)一次，將結(jié)果記錄下來(lái)。,核心知識(shí)小結(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,乳酸菌,異養(yǎng)厭氧型,乳酸,對(duì)氨基苯磺酸,玫瑰紅色,44,三、問(wèn)題討論：,計(jì)算：P57,（1）亞硝酸鹽含量在第4天達(dá)到最高峰。,（2）亞硝酸鹽含量升高的原因是蔬菜組織和細(xì)菌內(nèi)的硝酸還原酶的活性增強(qiáng)，將硝酸鹽還原為亞硝酸。（3）亞硝酸鹽含量降低的原因是蔬菜組織和

14、細(xì)菌內(nèi)的硝酸還原酶的活性減弱，硝酸鹽還原減少,例:泡菜是人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^喜歡的一種食品，但是泡菜中卻含有亞硝酸鹽。當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到03g05g時(shí)，會(huì)引起中毒；達(dá)到3g時(shí)，會(huì)引起死亡。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，亞硝酸鹽的殘留量在醬菜中不得超過(guò)20mgkg。膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過(guò)客”的形式隨尿液排出，只有在特定的條件下才會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。針對(duì)泡菜在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽的事實(shí)，某中學(xué)生物活動(dòng)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究不同食鹽濃度和發(fā)酵時(shí)間對(duì)亞硝酸鹽含量變化的影響。（1）請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的空缺內(nèi)容：制作泡菜的原理：。測(cè)量指標(biāo)及方法:亞硝酸鹽與某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后形成玫瑰紅色染料。

15、先使泡菜樣品及一系列已知濃度的亞硝酸鹽溶液分別與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)，然后對(duì)比顏色，可以估測(cè)出泡菜液樣品中亞硝酸鹽的含量。確定濃度梯度:經(jīng)過(guò)查找資料和初步實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)食鹽濃度為3以下時(shí)，制作的泡菜容易發(fā)生腐敗，而當(dāng)食鹽濃度在8以上時(shí)，制作的泡菜又容易成為咸腌菜。因此，分別設(shè)計(jì)了3、5、7的食鹽濃度梯度來(lái)制作泡菜。,利用乳酸菌在無(wú)氧的環(huán)境下大量繁殖制作泡菜,選擇實(shí)驗(yàn)材料：紅蘿卜和白蘿卜，哪種更適合于用做實(shí)驗(yàn)材料？白蘿卜。其原因是：避免植物中的色素對(duì)顯色反應(yīng)的干擾制作泡菜：將實(shí)驗(yàn)材料分成3組制作泡菜，除了實(shí)驗(yàn)材料的重量相同外，還要保證每組泡菜的制作（或培養(yǎng)、發(fā)酵）條件相同。（2）下圖是該生物活動(dòng)小組記錄的三種食鹽濃度的泡菜中的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數(shù)的關(guān)系圖。根據(jù)此圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)你給出制作和食用泡菜的最佳指導(dǎo)建議：用5的食鹽濃度