生物素材：教材梳理專(zhuān)題課題制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精庖丁巧解牛知識(shí)?巧學(xué)一、乳酸菌發(fā)酵1.泡菜的制作中離不開(kāi)乳酸菌.凡能發(fā)酵生成乳酸的細(xì)菌都稱(chēng)為乳酸菌，屬原核生物,種類(lèi)很多，常見(jiàn)乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌，在自然界分布廣泛，空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物的腸道內(nèi)都有乳酸菌分布。2。乳酸菌繁殖快，以二分裂方式進(jìn)行繁殖。乳酸菌耐鹽，最適pH=5。新陳代謝的類(lèi)型是厭氧型,在無(wú)氧條件發(fā)酵產(chǎn)生乳酸.反應(yīng)式為：C6H12O62C3H6O3+能量知識(shí)拓展泡菜發(fā)酵的階段泡菜在發(fā)酵期間，由于發(fā)酵作用，發(fā)酵產(chǎn)物乳酸不斷累積，因此可以根據(jù)微生物的活動(dòng)情況和乳酸積累量，將泡菜發(fā)酵過(guò)程分為三個(gè)階段：發(fā)酵初期:蔬菜剛?cè)雺瘯r(shí),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，它們的發(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(huì)從壇蓋邊沿水槽內(nèi)的水中間歇性地放出，使壇內(nèi)逐漸形成嫌氣狀態(tài)。此時(shí)泡菜液的含酸量約為0.3％~0.4%,是泡菜初熟階段，其菜質(zhì)咸而不酸、有生味。發(fā)酵中期：由于初期乳酸發(fā)酵使乳酸不斷積累，pH下降，嫌氣狀態(tài)形成，乳酸桿菌開(kāi)始活躍，并進(jìn)行乳酸發(fā)酵。這時(shí)乳酸的積累量可達(dá)到0。6％～0。8%。pH為3.5～3。8。大腸桿菌、腐敗菌、酵母菌和霉菌的活動(dòng)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。發(fā)酵后期:在此期間乳酸含量繼續(xù)增加,可達(dá)1。0％以上。當(dāng)乳酸含量達(dá)到1。2％以上時(shí),乳酸桿菌的活性受到抑制,發(fā)酵速度逐漸變緩甚至停止.此階段泡菜酸度過(guò)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(lái)看，在初期發(fā)酵的末期和中期發(fā)酵階段,泡菜的乳酸含量為0。4%～0。8％，風(fēng)味品質(zhì)最好，因此,常以這個(gè)階段作為泡菜的成熟期.二、亞硝酸鹽及其含量檢測(cè)的原理和方法1。亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。亞硝酸鹽本身對(duì)人體一般不會(huì)產(chǎn)生危害，但是如果攝入量過(guò)高會(huì)使人產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。膳食中的大部分亞硝酸鹽會(huì)隨尿排出體外,但是在特定條件下(適宜的pH、溫度和一定的微生物作用下)會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物——亞硝胺，對(duì)人體有較大危害。2。檢測(cè)亞硝酸鹽含量的方法是在鹽酸酸化的條件下，用已知濃度的亞硝酸鈉與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,再與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。反應(yīng)顯出各種梯度變化的顏色，即標(biāo)準(zhǔn)顯色液；最后將待測(cè)樣品與同樣物質(zhì)反應(yīng)顯色后與標(biāo)準(zhǔn)顯色液對(duì)比，估算出亞硝酸鹽的含量。學(xué)法一得在測(cè)定亞硝酸鹽含量的實(shí)驗(yàn)操作中首先要配制六種溶液即對(duì)氨基苯磺酸溶液、N1萘基乙二胺鹽酸鹽溶液、亞硝酸鈉溶液、提取劑、氫氧化鋁乳液和氫氧化鈉溶液.三、泡菜的制作及測(cè)定亞硝酸鹽含量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1。泡菜制作流程（1)原料處理將鮮菜整理、洗滌、陽(yáng)光下晾曬，到菜表皮萎蔫時(shí)收下，切成條狀或片狀。(2)鹽水配制按照清水與鹽的質(zhì)量比為4∶1的比例配制鹽水，將鹽水煮沸冷卻.(3）裝壇將經(jīng)過(guò)處理的新鮮蔬菜混合均勻，裝入經(jīng)洗凈、消毒的泡菜壇內(nèi)，裝至半壇時(shí)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(méi)過(guò)全部菜料，蓋好壇蓋.(4)封壇發(fā)酵蓋好壇蓋后在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(wú)氧環(huán)境.在發(fā)酵過(guò)程中要注意經(jīng)常補(bǔ)充水槽中的水。發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短受室內(nèi)溫度的影響。一般室溫20℃左右，約需15天左右（溫度低時(shí)，時(shí)間可延長(zhǎng)）,即可成為蒜辣清香，稍有咸味，清脆涼爽的泡菜要點(diǎn)提示在泡菜腌制的過(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。隨著泡菜中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)逐漸增多，亞硝酸鹽的含量也會(huì)逐漸下降，一般在腌制10天后，亞硝酸鹽的含量已經(jīng)比較低了，所以一定要充分發(fā)酵至10天后,才適合食用。2。測(cè)定亞硝酸鹽含量的方法要保證在泡菜腌制過(guò)程中每隔2天測(cè)定一次，測(cè)定方法:①配制6種溶液;②制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液；③制備樣品處理液；④比色。疑點(diǎn)突破因?yàn)閬喯跛徕c吸濕性強(qiáng)，在空氣中易被氧化成硝酸鈉，所以在配制亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，亞硝酸鈉應(yīng)在硅膠干燥器中干燥24h或經(jīng)115±5℃真空干燥至恒重。各種玻璃儀器要嚴(yán)格洗滌干凈,并用重蒸水潤(rùn)洗，烘干或晾干后備用。要點(diǎn)提示(1）可以根據(jù)泡菜的色澤和風(fēng)味對(duì)泡菜腌制質(zhì)量進(jìn)行初步評(píng)定，還可以在顯微鏡下觀察乳酸菌形態(tài)（包括桿菌和球菌，原核生物，大多不運(yùn)動(dòng)，無(wú)芽孢，通常呈鏈狀排列），比較不同時(shí)期泡菜壇中乳酸菌的含量.(2)配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液與樣品液顯色后,目測(cè)比色效果如何，是否與標(biāo)準(zhǔn)液的濃度相吻合。如果不吻合，還應(yīng)在已知濃度范圍內(nèi)，改變濃度梯度，進(jìn)一步配制標(biāo)準(zhǔn)使用液。（3）在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量進(jìn)行鑒定，比較不同時(shí)期亞硝酸鹽含量的變化及其對(duì)泡菜質(zhì)量的影響。泡菜腌制過(guò)程亞硝酸鹽的含量一般是先增加，后減少,一般泡菜在18～20℃，腌制15天能夠食用.(4)泡菜腌制過(guò)程中防止被污染的措施:取樣時(shí)用專(zhuān)用的洗凈的筷子、小匙、專(zhuān)人專(zhuān)用，專(zhuān)人清洗，取樣后迅速封壇等。為了增加泡菜風(fēng)味在裝壇時(shí)加入黃酒醋少許。加入維生素C可以減少亞硝酸鹽的含量.問(wèn)題?探究問(wèn)題1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?思路:比較新鮮蔬菜和存放過(guò)久的蔬菜在成分上的改變.探究: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。問(wèn)題2為什么含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶?思路:從酸奶的制作原理和抗生素的作用特點(diǎn)為突破口。探究:酸奶的制作依靠的是乳酸菌的發(fā)酵作用.抗生素能夠殺死或抑制乳酸菌的生長(zhǎng),因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶。典題?熱題例1乳酸菌的生殖方式是（）A.孢子生殖 B。卵式生殖 C。出芽生殖 D。分裂生殖解析:細(xì)菌主要以二分裂方式生殖，真菌能產(chǎn)生無(wú)性生殖細(xì)胞即孢子,進(jìn)行孢子生殖；高等的動(dòng)植物可以產(chǎn)生雌雄配子，然后由配子結(jié)合成合子，由合子發(fā)育成新個(gè)體。酵母菌等能在體外產(chǎn)生芽體，芽體脫落后發(fā)育成新個(gè)體，這種生殖方式稱(chēng)為出芽生殖.答案：D深化升華孢子生殖、出芽生殖、分裂生殖都屬于無(wú)性生殖,特點(diǎn)是直接由母體產(chǎn)生新個(gè)體。例2以下不屬于發(fā)酵的是（）A.利用需氧型青霉菌生產(chǎn)青霉素B.缺氧時(shí)人的組織細(xì)胞產(chǎn)生乳酸C。利用酵母菌的無(wú)氧呼吸獲得酒精D。利用乳酸菌制作泡菜解析：解答該題首先要理解發(fā)酵的概念，發(fā)酵是指在生產(chǎn)實(shí)際中，人們通過(guò)微生物的培養(yǎng)，大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過(guò)程。這里有三個(gè)要點(diǎn)，一是用于生產(chǎn),二是培養(yǎng)微生物，三是生產(chǎn)代謝產(chǎn)物。根據(jù)概念可知，生產(chǎn)代謝產(chǎn)物青霉素有一個(gè)培養(yǎng)青霉菌的過(guò)程；生產(chǎn)酒精有一個(gè)培養(yǎng)酵母菌的過(guò)程；制作泡菜的實(shí)質(zhì)是培養(yǎng)乳酸菌，使其利用菜中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)代謝產(chǎn)物乳酸的過(guò)程。因此,A、C、D都符合發(fā)酵的概念。而B(niǎo)項(xiàng)中雖有代謝產(chǎn)物乳酸，但并非微生物所為,也不存在培養(yǎng)微生物的過(guò)程,更不是用于生產(chǎn)，因此不屬于發(fā)酵。答案：B深化升華發(fā)酵的實(shí)質(zhì)是指通過(guò)微生物的呼吸作用等復(fù)雜代謝過(guò)程生產(chǎn)有用代謝產(chǎn)物的過(guò)程.例3將接種有乳酸菌的100mL牛奶四份和接種有3%酵母菌的200mL淀粉溶液四份，分別裝在兩組100mL、200mL、300mL、400mL的燒瓶?jī)?nèi)，將瓶口密封,置于適宜溫度下培養(yǎng)，你認(rèn)為24小時(shí)后產(chǎn)生乳酸和酒精最多的燒瓶分別是…（）A。100mL、200mL B。200mL、300mLC.100mL、400mL D。400mL、200mL解析：乳酸菌是專(zhuān)性厭氧菌,在有氧氣存在時(shí)，對(duì)其發(fā)酵有抑制作用,所以裝牛奶的燒瓶越小越好.因?yàn)槿莘e越小，剩余空間越小,容納的氧氣越少，對(duì)乳酸菌發(fā)酵的抑制作用就越小。顯然，只有100mL燒瓶最好，產(chǎn)生的乳酸最多。酵母菌是