高中生物选修一
制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量
[学习目标]
1.了解传统泡菜制作原理、方法。
2.尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量变化。 [重点和难点]
重点：制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量。 难点：泡菜中亚硝酸盐含量的测定。 [课前预习]
1.乳酸菌是 生物，其代谢类型是 。常见的乳酸菌有 ，其中 常用于生产酸奶。
2.亚硝酸盐为 粉末、易溶于 ，常用作食品 。膳食中的亚硝酸盐很少，一般不会危害人体健康，摄入超过一定量会 。
3.在 条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 反应后，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成 溶液。将经过反应显色后的泡菜待测样品与 比色，即可估算出样品中的亚硝酸盐含量。
4.在泡菜的腌制过程中，要注意控制 的时间、 和 的用量， 容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量 。一般在腌制 后，亚硝酸盐的含量开始 。
5.配制溶液时需要的物质包括 、盐酸、 、亚硝酸钠溶液、氯化镉、 、氢氧化铝乳液和 溶液。
6.配制标准显色液：用 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 中，另取1支比色管为空白对照；向各管加入2.0mL 溶液 混匀静置3～5分钟；③向各管加入1.0mL 溶液，最后用 定容到50mL。
7.制备样品处理液：称取 0.4 kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200mL汁液；取100mL汁液倒入500mL容量瓶，添加200mL 蒸馏水和100mL ，摇床振荡1h，再加40mL溶液 ，最后用 定容到500mL并立刻过滤获得滤液。将滤液60mL移入100mL容量瓶，用氢氧化铝乳液定容后过滤，获得 的滤液。
8.比色：将40mL滤液移入50mL 管中，并编号；分别依次加入2.0mL的 溶液和1.0mL的 溶液，并定容到50mL，混匀静置15min；观察颜
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色变化，并与 比较，记录亚硝酸盐含量；计算样品滤液（40mL）中亚硝酸盐含量。计算公式是： 。 [课堂探究] 一、基础知识 1.比较：
生物类别 代谢类型 繁殖方式 适宜温度 对氧要求 主要用途 2.填表：
（1）分布以及含量统计：
分布 含量 （2）亚硝酸盐的危害：
摄入含量(g) 危害性 膳食中很少 一般不危害健康 0.3—0.5g 3g 蔬菜 咸菜 豆粉 酵母菌 生物 异养 型 主要是出芽生殖 ℃ 需氧或厌氧 酿酒 醋酸菌 生物 异养型 二分裂生殖 ℃ 需氧 酿醋 毛霉 生物 异养 型 孢子生殖 ℃ 需氧 制作腐乳 乳酸菌 生物 异养 型 二分裂生殖 室温 厌氧 制作酸奶、泡菜 （3）我国卫生标准规定的亚硝酸酸含量标准： 食品 含量标准（mg/kg） 二、实验设计
1.根据泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图回答问题： 原料加工 修理、洗涤、晾晒、切分成条状或片状 加入调味料装坛 加盐 盐水冷却 泡菜盐水 测亚硝酸盐含量 发酵 成品 肉制品 酱腌菜 婴儿奶粉
（1）盐水是按照清水与盐的质量比为 的比例配制，盐水煮沸的目的
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是 ，煮沸的盐水冷却后才能使用，原因是 。
（2）加入调味料后注入处理好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖，并在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内 。 （3）在发酵过程中，温度 、食盐用量不足 、腌制时间 ，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制 天后，亚硝酸盐的含量开始下降。 （4）测定亚硝酸盐含量的方法是 ，原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。 2.泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析 发酵时期 发酵初期 酸菌活动受到抑制） ② （乳酸抑制其发酵中期 他菌活动） 酸盐被分解) ③ (乳酸继续积累，继续增多，pH继续下发酵后期 pH继续下降，抑制其活降 动) [难点突破]
在泡菜发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：
(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的CO2产生，气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出，使坛内逐渐形成无氧状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。 (2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制(此时期发酵的主要微生物种类为乳酸菌)。这一
被完全抑制) ⑦ (硝酸盐还原菌积累增多，pH下降 活动受抑制，部分亚硝乳酸菌 ① （有氧气，乳④ 的作用) ⑥ (硝酸盐还原菌乳酸 亚硝酸盐 ⑤ (硝酸盐还原菌 3
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期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香，品质最好。
(3)发酵后期：在此期间进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高，风味不协调。
从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和中期发酵阶段，泡菜的乳酸含量为0.4%～0.8%，风味品质最好，因此常以这个阶段作为泡菜的成熟期。 [课堂巩固]
1．泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量会发生变化。下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是（ ） A.硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在新鲜蔬菜中也含有
B.泡菜腌制过程中，亚硝酸盐的含量与腌制的时间、温度和盐的用量有关 C.亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物——亚硝胺 D.泡菜腌制过程中，亚硝酸盐的含量一般在第2天达到最大
2.利用乳酸菌制作泡菜因操作不当造成泡菜腐烂，下列原因中正确的是（ ） ①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 ②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 ③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖 ④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖 A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 3.测定亚硝酸盐含量的有关叙述，错误的是（ ）
A.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，需在盐酸酸化条件下进行 B.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 C.对显色反应样品进行目测，可精确算出泡菜中亚硝酸盐含量 D.配制溶液所用的提取剂为氯化镉与氯化钡
4.下图是某生物活动小组记录的三种食盐溶液的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。请据图分析回答下面的问题。
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（1）在制作泡菜过程中，主要起作用的微生物是 ，在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因是 。在泡菜制作过程中，所用原料的有机物总量 （填“增加”或“减少”），有机物种类 （填“增加”或“减少”）。
（2）测定亚硝酸盐含量的方法是 ，其原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。 （3）发酵过程中亚硝酸盐含量升高的原因是 。用质量分数为7%的食盐溶液制作泡菜，亚硝酸盐含量在第 天达到最高峰。在泡菜腌制过程中，必须注意控制的因素有 。亚硝酸盐对人体的健康的影响为 。
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高中生物选修一学案15：1.3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
