生物：1.3《制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽含量》

1、泡菜的制作,你喜愛吃泡菜食品嗎？你吃過哪些？ 泡菜中的亞硝酸鹽對(duì)身體有何影響？,課題3 制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽的含量,泡菜是一種以發(fā)酵加工制成的浸制品，為泡酸菜類的一種。泡菜制作容易，成本低廉，營養(yǎng)衛(wèi)生，風(fēng)味可口，利于貯存。在我國四川、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，所以不易多吃,一、課題目標(biāo) 嘗試制作泡菜，并嘗試用比色法測(cè)定泡菜

2、中亞硝酸鹽含量的變化。討論與此相關(guān)的食品安全問題。 二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn) 課題重點(diǎn)：制作泡菜并測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量。 課題難點(diǎn)：泡菜中亞硝酸鹽含量的測(cè)定。,泡菜優(yōu)點(diǎn),制作容易,成本低廉,營養(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,1、泡菜制作基礎(chǔ)知識(shí) （1）乳酸菌 種類：常見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,分布：空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物腸道 代謝類型及產(chǎn)物（發(fā)酵原理）： 乳酸菌是異養(yǎng)厭氧型細(xì)菌，在無氧條件下，將葡萄糖分解成乳酸。,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?/p>

3、制乳酸菌的生長，因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶。,(2）亞硝酸鹽 性質(zhì)：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)到亞硝酸鹽(包括亞硝酸鉀和亞硝酸鈉)為白色粉末，易溶0.30.5g時(shí)，會(huì)引起中毒，達(dá)3g時(shí)會(huì)引起死亡。 在食品生產(chǎn)中的作用：食品添加劑,分布在蔬菜、咸菜和豆粉中的含量如何？ 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 我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的亞硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)： 50毫克/千克,膳食中的絕大多數(shù)亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過客”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

4、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很快，微生物將蔬菜中的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，與此同時(shí)，蔬菜中的酚類物質(zhì)和維生素c等物質(zhì)也會(huì)將亞硝酸鹽氧化，但總體來說，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。與此同時(shí)，蔬菜中的

5、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和酚類物質(zhì),亞硝胺,一、基本原理 1. 制作泡菜的原理。利用乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖制作泡菜。,根據(jù)微生物的活動(dòng)情況和乳酸積累量,可以將泡菜發(fā)酵過程分為三個(gè)階段:發(fā)酵初期，發(fā)酵中期，發(fā)酵后期,發(fā)酵初期:大腸桿菌和酵母菌較為活躍,它們進(jìn)行同型乳酸發(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，一方面消耗掉壇中的氧氣,另一方面產(chǎn)生較多的二氧化碳,產(chǎn)生厭氧環(huán)

6、境。乳酸菌和乳酸的量都較少，而由于硝酸鹽還原菌的活動(dòng)，亞硝酸鹽含量有所增加。此時(shí)為泡菜初熟階段,菜質(zhì)咸而不酸、有生味。,發(fā)酵中期：由于乳酸不斷積累和缺氧的形成，乳酸桿菌開始活躍，并進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵（產(chǎn)物只有兩分子乳酸）這時(shí)乳酸的積累量可達(dá)0.6%-0.8%，ph為3.5-3.8，其他的微生物的活動(dòng)受到抑制，這時(shí)泡菜完全成熟，菜有酸味而清香。,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)泡菜酸度過高、風(fēng)味不協(xié)調(diào)。,泡菜的制作過程中，許多乳酸菌產(chǎn)生大量乳酸，共同抑制其它菌的生長，乳酸積累過多，又會(huì)抑制乳酸菌自身的生長，以上體現(xiàn)

7、出的生物關(guān)系依次是 a種內(nèi)互助、種內(nèi)斗爭、種間斗爭 b種內(nèi)互助、種間斗爭、種內(nèi)斗爭 c種內(nèi)斗爭、種間斗爭、種內(nèi)互助 d種間斗爭、種內(nèi)斗爭、種內(nèi)互助 答案b,請(qǐng)閱讀課本p10討論下列問題：,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、柿子椒、胡蘿卜、白蘿卜等。,原料,腌制條件 腌制

8、過程中，要注意控制腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量。 溫度過高、食鹽用量不足10、腌制時(shí)間過短，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，亞硝酸鹽的含量開始下降。,泡菜壇本身質(zhì)地好壞對(duì)泡菜與泡菜鹽水有直接影響，故用于泡菜的壇子應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)，其優(yōu)劣的區(qū)分方法如下： 觀型體:泡菜壇以火候老、釉質(zhì)好、無裂紋、無砂眼、形體美觀的為佳。 看內(nèi)壁:將壇壓在水內(nèi)，看內(nèi)壁，以無砂眼、無裂紋、無滲水現(xiàn)象的為佳。 視吸水:壇沿?fù)饺肭逅话耄脧U紙一卷，點(diǎn)燃后放壇內(nèi)，蓋上壇蓋，能把沿內(nèi)水吸干（從壇沿吸入壇蓋內(nèi)壁）的泡菜壇質(zhì)量較好，反之則差。 聽聲音:用手擊壇，聽其聲，鋼音的質(zhì)量則好，空響、砂響、音破的

9、質(zhì)次。,結(jié)球甘藍(lán)（簡稱甘藍(lán)），別名洋白菜、圓白菜、包心菜、蓮花白菜等，在上海地區(qū)又叫卷心菜。,步驟 （1）各種菜洗凈并切成34cm長的小塊。,（2）將泡菜壇洗凈，并用熱水洗壇內(nèi)壁兩次。 （3）將各種蔬菜、鹽水、糖及調(diào)味品放入壇，混合均勻。如果希望發(fā)酵快些，可將蔬菜在開水中浸1分鐘后入壇，再加上一些白酒。 （4）將壇口用水封好，防止外界空氣進(jìn)入。 （5）泡菜發(fā)酵, 準(zhǔn)備白菜、蘿卜、蔥、辣椒、蒜等材料。, 切好蘿卜、蔥、蒜泥、辣椒末等，準(zhǔn)備往白菜芯里放。, 白菜切成兩半后，放在鹽里(水鹽比：）一夜，第二天，用流動(dòng)的水清洗，再甩干水分。, 用外層的白菜葉子包好里面的，放上一周。, 往鹽腌過的白菜里添

10、加第2項(xiàng)的材料，要均勻涂抹。, 切開發(fā)酵的泡菜，放在盤子里。,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)操作過程,如果加入一些已經(jīng)腌制過的泡菜汁更好，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，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？,水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用，空氣中21是氧氣，這是最簡易的造成無氧環(huán)境的方法。這樣，壇內(nèi)可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵。如不封閉，則會(huì)有許多需氧菌生

11、長，蔬菜會(huì)腐爛。,3、為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長一層白膜，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。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(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)間過長、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。,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)過反應(yīng)顯色后的待測(cè)樣品與

12、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n1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),3、步驟,（1）配置溶液 對(duì)氨基苯磺酸溶液：稱取0.4克對(duì)氨基苯磺酸，溶解于100ml體積分?jǐn)?shù)為20的鹽酸中，避光保存(4mg/ml)。 n-1萘基乙二胺鹽酸鹽溶液：稱取0.2克n-1萘基乙二胺鹽酸鹽，溶解于100ml的水中，避光保存(2mg/ml) 。 亞硝酸鈉溶液：稱取0.10

13、克于硅膠干燥器中干燥24小時(shí)的亞硝酸鈉，用水溶解至500ml，再轉(zhuǎn)移5 ml溶液至200 ml容量瓶，定容至200ml(5ug/ml),（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1.0ml n-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：分別稱取50克氯化鎘、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2.5m

14、ol/l的氫氧化鈉溶液。,（3） 制備樣品處理液 將3壇樣品做好標(biāo)記后，分別稱取0.4千克泡菜，榨汁過濾得200ml汁液。取其中100 ml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，過濾。,（4）比色 吸取40ml透明澄清的濾液，轉(zhuǎn)移到50ml比色管中，將比色管做好標(biāo)記。按步驟2的方法分別加入對(duì)氨基苯磺酸溶液和n-1萘基乙二胺鹽酸鹽溶液，并定容至50ml，混勻，靜置15分鐘。,無機(jī)大分子顆粒吸附有機(jī)雜質(zhì)的原理和方法。

15、,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？,（2）為什么需要用處理樣品與提取劑在搖床上振蕩提取1小時(shí)？,防止形成氫氧化鋁氫氧化鉻沉淀,為使沉淀沉在容器底部,（3）為什么振蕩后還需要加入氫氧化鈉溶液？ 中和乳酸和其他酸 （4）為什么加氫氧化鋁？ 氫氧化鋁乳液：吸附泡菜汁液中的雜質(zhì)，使泡菜汁透明澄清，以便進(jìn)行顯色反應(yīng),4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論,通過一段時(shí)間的發(fā)酵后，依據(jù)測(cè)定亞硝酸鹽含量，我們對(duì)三壇泡菜分別在腌制過程中的第3 天、第5天、第7 天、第9 天、第11 天和第13 天分別對(duì)食鹽濃度為4

16、%、6%、8%的泡菜做了亞硝酸鹽含量的檢測(cè)，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，我們得到以下數(shù)據(jù)：,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析： 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)系圖如下。,從曲線圖中我們可以看出，泡菜中亞硝酸鹽含量在發(fā)酵剛剛開始的時(shí)候都處于上升趨勢(shì)，在5 d或7 d的時(shí)候會(huì)達(dá)到一個(gè)最高值，之后就會(huì)慢慢下降，在發(fā)酵時(shí)間達(dá)到13 d左右的時(shí)候下降到一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的數(shù)值，達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)。,泡菜中的亞硝酸為什么會(huì)發(fā)生先上升后下降的變化 這是因?yàn)?，發(fā)酵初期，泡菜中的微生物繁殖很快，微生物將蔬菜中的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，如此同時(shí)，蔬菜中的酚類和維生素c等物質(zhì)也會(huì)將亞硝酸鹽氧化，但總體來看，生成的亞硝酸鹽大于被還原的亞

17、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)逐漸上升。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。與此同時(shí)，蔬菜中的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。,泡菜中的亞硝酸為什么會(huì)發(fā)生先上升后下降的變化?,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 。 亞硝酸鹽含量降低的原因是 蔬菜組織和細(xì)菌內(nèi)的硝酸還原酶的活性減弱，硝酸鹽還原減少,招可降低泡菜中亞硝酸鹽含量： 一是腌酸菜時(shí)放點(diǎn)維生素c或防腐劑苯甲酸，推薦量為1公斤蔬菜加入維生素c400毫克或苯甲酸5

18、0毫克，其阻斷率不但可達(dá)8095，還可使腌制食品不長霉菌、不易變質(zhì)、無酸腐異味，另外，還可視個(gè)人口味加入大蒜、辣椒、生姜等佐料，大蒜素已被證實(shí)可以抑制胃中的硝酸鹽還原菌，使胃內(nèi)的亞硝酸鹽明顯降低； 二是做泡菜的原料要新鮮，鹽要放夠量，要腌透，腌制過程不要碰到水或油，避免污染。,三是吃泡菜時(shí)千萬不能圖新鮮，要保證腌制時(shí)間，切勿過早食用。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，蔬菜在腌制的天后亞硝酸鹽含量逐漸升高，天后達(dá)到最高峰，天后開始緩慢衰減，20天后基本消失，因此，只要泡菜腌制的時(shí)間超過一個(gè)月，亞硝酸鹽的含量就可控制在安全的食用范圍內(nèi)。,四是要注意挑選腌制蔬菜的品種，多選擇那些肉質(zhì)堅(jiān)實(shí)，耐貯藏，不怕壓、擠的品種，如白蘿卜、紅蘿卜、大頭菜、大蒜、芥菜、白菜、豆角等，有些蔬