课题3 制作泡菜并检验亚硝酸盐含量
阅读“乳酸菌发酵”，完成基础知识学习 1．基础知识
1．1制作泡菜所用微生物是 乳酸菌 ，其代谢类型是 异养厌氧 型。在 无氧 条件下，降糖分解为 乳酸 。
反应式为： C酶
6H12O6 2C3H6O3，原核生物，球形或者杆型。
代谢类型是 异养厌氧 型。
生殖方式：二分裂的方式快速繁殖。
常见的乳酸菌有 乳酸链球菌 和 乳酸杆菌 ，生产酸奶的是 乳酸杆菌。
分布：乳酸菌耐盐、耐酸、最适PH=5，广泛分布在空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内。 条件：
（1）乳酸菌对抗生素敏感，若牛奶中含有抗生素，则会抑制乳酸菌的作用，不能制成酸奶。 （2）制作泡菜所用菌群最适温度是28~32摄氏度。（温度过高则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长）。 1．2 常见的乳酸菌有 乳酸链球菌 和 乳酸杆菌 ，生产酸奶的是 乳酸杆菌 。
〖思考1〗含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是 抗生素杀死乳酸菌 。
活动2：阅读“亚硝酸盐”，回答下列问题：
亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，食品中常做添加剂（着剂剂和防腐剂）当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒，当摄入总量达到3g时，会引起死亡。
1．3 亚硝酸盐在食品生产中常用作 食品添加 剂。
1．4 国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。 1．5亚硝酸盐被吸收后随 尿液 排出体外，但在 适宜pH 、 温度 和 一定微生物 作用下形成致癌物质 亚硝胺 。
〖思考2〗日常生活中不宜食用放置时间过长和变质蔬菜的原因是什么？
亚硝酸盐含量较高。 2．实验设计
2．1实验流程：流程图。 泡菜的制作 原理 在无氧条件下，乳酸菌将糖分解为乳酸（反应式）。 设计 原料选择、预处理 调味装坛 发酵 成品 操作 泡菜坛的选择 腌制时间、温度和食盐量的控制 亚硝酸盐含量测定 原理 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后，在与N-1-萘基乙二胺盐酸生成玫瑰色染料，并与标准液比较确定亚硝酸盐含量。
注：泡坛的选择：应该选择火候好、釉质好、无裂纹、无砂眼、吸水良好、坛沿深、盖子吻合好、声音清脆的泡菜坛。
〖思考3〗在哪些操作过程中会感染乳酸菌？ 原料加工和装瓶。 2．2泡菜的制作
①将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。
②泡菜盐水按清水和盐为 4∶1 质量比配制煮沸冷却备用。
③预处理的新鲜蔬菜装至半坛时放入 蒜瓣、生姜、香辛料 等佐料，并继续装至八成满。
④倒入配制好的盐水，使盐水 浸没全部菜料 。
⑤盖上泡菜坛盖子，并用 水 密封发酵。发酵时间受到 温度 影响。 〖思考4〗泡菜坛内的“白膜”是怎样形成的？ 产膜酵母繁殖。 2．3 测定亚硝酸盐含量的原理
在 盐酸酸化 条件下，亚硝酸盐与 对氨基苯磺酸 发生 重氮化 反应后，与 N-1-萘基乙二胺盐酸 盐
结合形成 玫瑰红 色染料，与已知浓度的 标准显色液 目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。
3．发酵操作
3．1 泡菜坛的选择标准是 火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好 ，否则容易引起蔬菜腐烂 。
3．2 腌制时要控制腌制的 时间 、 温度 和 食盐 的用量。
〖思考5〗导致细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加的因素有食 盐用量不足10％ 和 腌制时间过长 。一般在腌制 10 天后亚硝酸盐含量开始降低。
4．结果分析与评价 4．1 测定亚硝酸盐的含量 （1）需要配制的溶液有：
对氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液、亚硝酸钠溶液、提取剂、氢氧化铝乳液和氢氧化钠溶液。
〖思考6〗哪些溶液需要避光保存？提取剂的成分有哪些？
对氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液；氯化镉和氯化钡。 （2）配制标准显色液的基本步骤是：
①用 刻度移液管 吸取体积0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5mL的 亚硝酸钠 溶液分别置于比色管中，另取1支比色管为空白对照。
②向各管加入2.0mL 对氨基苯磺酸溶液 混匀静置3～5分钟。 ③向各管加入1.0mL N-1-萘基乙二胺盐酸盐 溶液。 ④最后用 蒸馏水 定容到50mL。
活动9：阅读“制备样品处理液”，讨论并回答下列问题： （3）制备样品处理液的步骤是：
①称取 0.4 kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200mL汁液。
②取100mL汁液倒入500mL容量瓶，添加200mL 蒸馏水 和100mL 提取剂 ，摇床振荡1h，再加40mL 氢氧化钠溶液 ，最后用 蒸馏水 定容到500mL并立刻 过滤 获得滤液。
③将滤液60mL移入100mL容量瓶，用 氢氧化铝乳液 定容后过滤，获得 无色透明 的滤液。 活动10：阅读“比色”，讨论并回答下列问题： （4）比色的步骤是：
①将40mL滤液移入50mL比色管中，并编号。
②分别依次加入2.0mL的 对氨基苯磺酸溶液 和1.0mL的 N-1-萘基乙二胺盐酸溶液 ，并定容到50mL，混匀静置15min。
③观察颜色变化，并与 标准显色液 比较，记录亚硝酸盐含量。 ④计算样品滤液（40mL）中亚硝酸盐含量。计算公式是：
〖思考7〗经测定某样品滤液中亚硝酸盐含量为5.0μg，40mL滤液的质量为41.3g，则泡菜中亚硝酸盐含量为 0.12mg/kg 。
4．2制作的泡菜一般在 10 天之后食用最好，原因是 亚硝酸盐含量明显降低 。 〖思考8〗在酸奶制作过程 会 （不会、会）产生亚硝酸盐。 【课外延伸】
泡菜的历史和功效
《三国史记》记载，神文王于683年娶王妃时下令准备的聘礼中包括酱油、大酱、酱汁类等食品，说明发酵食品当时已非常普及。即，泡菜类早已从3000年前开始在中国以(菹)为名出现，三国时代传至
我国，经过统一新罗时代、高丽时代，其制作方法不断改变。在当时，泡菜可能是以萝卜为主原料的泡萝卜、咸菜、酱菜为主。据估计，今天的以整稞白菜和辣椒面为主原料的泡菜类是随着朝鲜时代中期以后白菜和辣椒传到我国时开始普及的。
1. 泡菜随着发酵，产生抗菌作用。 有害菌的作用在发酵过程中产生的乳酸菌的作用下得到抑制，且在随着发酵的成熟产生酸味的乳酸菌，不仅使泡菜更具美味，还能抑制肠内的其他菌，防止不正常的发酵，抑制病菌。
2. 另外，泡菜还能预防过分摄取肉类或酸性食品时，因血液的酸性化导致的酸中毒。在泡菜中使用的主材料均含有许多水分。因此，营养素的成分显得比较少，但乳酸菌具有抑制肠内有害菌的繁殖，净化肠胃的作用。
3. 泡菜还有助于成人病的预防，对肥胖、高血压、糖尿病、消化系统癌症的预防也有效果。 4. 此外泡菜类因蔬菜类的液汁和食盐等的复合作而有净化胃肠的作用。泡菜促进胃肠内的蛋白质分解酶-胃蛋白酶的分泌，并使肠内微生物的分布趋于正常化。
根据微生物的活动情况和乳酸积累量,可以将泡菜发酵过程分为三个阶段:
发酵初期:大肠杆菌和酵母菌较为活跃,它们进行同型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳，一方面消耗掉坛中的氧气,另一方面产生较多的二氧化碳,产生厌氧环境。乳酸菌和乳酸的量都较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。此时为泡菜初熟阶段,菜质咸而不酸、有生味。
发酵中期：由于乳酸不断积累和缺氧的形成，乳酸杆菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵（产物只有两分子乳酸）这时乳酸的积累量可达0.6%-0.8%，PH为3.5-3.8，其他的微生物的活动受到抑制，这时泡菜完全成熟，菜有酸味而清香。
发酵后期：乳酸含量继续增加，可达1.0%以上，当超过1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度变缓甚至停止，此时泡菜酸度过高、风味不协调。
⑥如果加入一些已经腌制过的泡菜汁更好，这相当于接种已经扩增的发酵菌，可减少腌制时间。 【课堂总结】
果酒果醋腐乳泡菜微生物类酵母菌，醋酸菌，毛霉，真乳酸菌，细型真核，兼细菌，好性厌氧氧菌菌，好氧菌，厌氧菌酵母菌的醋酸菌的毛霉产生乳酸菌无原理无氧呼吸有氧呼吸蛋白酶和氧呼吸产产生酒精产生醋酸脂肪酶生乳酸20℃，无30~35℃15～18℃反应条件氧，通入氧接种，酒精常温，无气含量控制在氧条件重铬酸钾品尝、pH12％左右pH检测，检测方法与其反应试纸检测亚硝酸盐呈灰绿色的检测方（一）旁栏思考题 法
1.为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？
答：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。
2.为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？
答：有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。
3.为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？
答：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。
（二）练习
2.答：果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵，果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变为醋酸的代谢，腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类，泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。
传统发酵技术都巧妙地利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件，最终的发酵产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物。
高中生物选修一课题制作泡菜并检验亚硝酸盐含量
