課題3制作泡菜并檢測亞硝酸鹽的含量 泡菜是一種以濕態發酵方式加工制成的浸制品 為泡酸菜類的一種 一般來說 只要是纖維豐富的蔬菜或水果 如白菜 甘藍 蘿卜 辣椒 芹菜 黃瓜 菜豆 萵筍等質地堅硬的根 莖 葉 果均可做為制作泡菜的原料 都可以被制成泡菜 泡菜含有豐富的維生素和鈣 磷等無機物 既能為人體提供充足的營養 又能預防動脈硬化等疾病 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慣 目前較受歡迎的是川味和韓味泡菜 在許多風味餐館里都有 它鮮嫩清脆 可增進食欲 幫助消化吸收 如果自己在家也做一些泡菜 作為每天飯前小菜 或以它配菜 烹成各種菜肴 也是一件美事 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 一 乳酸菌發酵 乳酸菌是能將糖類轉化為乳酸的一類細菌的總稱 屬于原核生物 乳酸菌種類很多 常見乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌 乳酸鏈球菌 球狀 乳酸桿菌 桿狀 泡菜的制作離不開乳酸菌的作用 分布 在自然界分布廣泛 空氣 土壤 植物體表 人或動物腸道內部都有 繁殖方式 二分裂 代謝類型 異養厭氧型 應用 制作泡菜 制作酸奶 為什么含有抗生素的牛奶不能發酵為酸奶 牛奶發酵為酸奶主要依靠乳酸菌的發酵作用 而抗生素能夠殺死或抑制乳酸菌 二 亞硝酸鹽a 性質 b 在食品生產中的作用 c 分布 在蔬菜 咸菜和豆粉中均有分布 亞硝酸鹽 包括亞硝酸鉀和亞硝酸鈉 為白色粉末 易溶于水 食品添加劑 廣泛 d 亞硝酸鹽與人體健康的關系 e 我國食品衛生標準規定的亞硝酸鹽含量標準 膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康 但是 當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0 3 0 5g時 會引起中毒 達3g時會引起死亡 肉制品中不超過30mg kg 醬腌菜中不超過20mg kg 嬰兒奶粉中不超過2mg kg 動物實驗表明 亞硝胺具有致癌作用 對動物具有致畸和致突變作用 研究表明 人類的某些癌癥與亞硝胺有關 膳食中的絕大多數亞硝酸鹽在人體內以 過客 的形式隨尿排出 只有在特定的條件下 適宜的PH 溫度和一定的微生物作用 才會轉變成致癌物 亞硝胺 亞硝胺有何危害 為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜 不宜多吃腌制蔬菜 答 在腌制過程中 蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽 危害人體健康 常識 亞硝酸鹽中毒原因 貯存過久的新鮮蔬菜 腐爛蔬菜及放置過久的煮熟蔬菜 此時原來菜內的硝酸鹽在硝酸鹽還原菌的作用下轉化為亞硝酸鹽 剛腌不久的蔬菜 暴腌菜 含有大量亞硝酸鹽 一般于腌后20天消失 有些地區飲用水中含有較多的硝酸鹽 當用該水煮粥或食物 再在不潔的鍋內放置過夜后 則硝酸鹽在細菌作用下還原為亞硝酸鹽 食用蔬菜 特別是葉菜 過多時 大量硝酸鹽進入腸道 若腸道消化功能欠佳 則腸道內的細菌可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽 腌肉制品加入過量硝酸鹽和亞硝酸鹽 誤將亞硝酸鹽當食鹽加入食品 奶制品中含有枯草桿菌 可使硝酸鹽還原為亞硝酸鹽 二 泡菜的制作 原料加工 修整 洗滌 晾曬 切分成條狀或片狀 加調味料裝壇 加鹽 鹽水冷卻 泡菜鹽水 發酵 成品 測亞硝酸鹽含量 制作泡菜實驗操作過程 1 材料 1 各種蔬菜均可 一般用白菜 黃瓜 辣椒 胡蘿卜 白蘿卜等 2 添加的調味品 如花椒 八角等 3 白酒 糖和鹽 蔬菜以質地鮮嫩 肉厚 無蟲咬 無爛痕 無斑點者為佳 花椒 八角等香辛料可增香 除異去腥 食鹽用品質良好 含苦味物質極少者為佳 2 設備及用品 泡菜壇 菜刀 菜板 泡菜壇泡菜壇本身質地好壞對泡菜與泡菜鹽水有直接影響 應選用火候好 無裂紋 無砂眼 壇沿深 蓋子吻合好的泡菜壇 也可使用玻璃制作的泡菜壇 觀型體 泡菜壇以火候老 釉質好 無裂紋 無砂眼 形體美觀的為佳 看內壁 將壇壓在水內 看內壁 以無砂眼 無裂紋 無滲水現象的為佳 視吸水 壇沿摻入清水一半 用廢紙一卷 點燃后放壇內 蓋上壇蓋 能把沿內水吸干 從壇沿吸入壇蓋內壁 的泡菜壇質量較好 反之則差 聽聲音 用手擊壇 聽其聲 鋼音的質量則好 空響 砂響 音破的質次 泡菜壇檢驗優劣方法 不合格的泡菜壇為什么會引起蔬菜的腐爛 泡菜壇漏氣 會使需氧型微生物大量繁殖 引起蔬菜腐爛 3 制作過程 1 原料處理 2 鹽水配制 3 裝壇 4 封壇發酵 1 原料處理 將鮮菜修整 洗滌 陽光下晾曬 到菜表皮萎焉時收下 切分成條狀或片狀 2 鹽水配制 按清水與鹽的質量比為4 1的比例配制鹽水 選擇含礦質較多的井水或泉水配制鹽水 將鹽水煮沸冷卻 3 裝壇 將泡菜壇洗凈 并用熱水洗壇內壁兩次 將經過處理的蔬菜混合均勻 裝入泡菜壇內 裝至半壇時放入蒜瓣 生姜及其他香辛料 繼續裝至八成滿 再徐徐注入配好的鹽水 使鹽水沒過全部菜料 蓋好壇蓋 4 封壇發酵 蓋好壇蓋 在壇蓋邊沿的水槽中注滿水 以保證壇內乳酸菌所需的無氧環境 在發酵過程中 要注意經常補充水槽中的水 腌制條件腌制過程中 要注意控制腌制的時間 溫度和食鹽的用量 溫度過高 食鹽用量不足10 腌制時間過短 容易造成細菌大量繁殖 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 泡菜發酵的階段 泡菜在發酵期間 由于乳酸菌的發酵作用 發酵產物乳酸不斷累積 因此可以根據微生物的活動情況和乳酸積累量 將泡菜發酵過程分為三個階段 蔬菜剛入壇時 表面帶入的微生物 主要是以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍 它們進行異型乳酸發酵和微弱的酒精發酵產生較多的乳酸 酒精 醋酸和二氧化碳等 二氧化碳以氣泡從水槽內放出 逐漸使壇內形成嫌氣狀態 發酵產物中除乳酸外 還有其他 如乙醇 CO2等稱異型乳酸發酵 發酵前期 此時泡菜液的含酸量約為0 3 0 4 是泡菜初熟階段 其菜質咸而不酸 有生味 由于前期乳酸的積累 pH下降 嫌氣狀態的形成 乳酸桿菌進行活躍的同型乳酸發酵 乳酸的積累量可達到0 6 0 8 乳酸積累pH達3 5 3 8 大腸桿菌 酵母菌 霉菌等的活動受到抑制 這一期為完全成熟階段 泡菜有酸味且清香品質最好 發酵產物中只有乳酸的發酵稱為同型乳酸發酵 發酵中期 在此期間繼續進行的是同型乳酸發酵 乳酸含量繼續增加 可達1 0 以上 當乳酸積累達1 2 以上時 乳酸桿菌的活性受到抑制 發酵速度逐漸變緩甚至停止 發酵后期 此階段泡菜酸度過高 風味不協調 從乳酸的含量 泡菜的風味品質來看 在初期發酵的末期和中期發酵階段 泡菜的乳酸含量為0 4 0 8 風味品質最好 因此 常以這個階段作為泡菜的成熟期 1 加入白酒有什么作用 白酒可抑制泡菜表面雜菌的生長 它也是一種調味劑 可增加醇香感 思考題 2 用水封閉壇口起什么作用 不封閉有什么結果 3 為什么泡菜壇內有時會長一層白膜 這層白膜是怎么形成的 4 為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜 不吃存放時間過長 變質的蔬菜 2 用水封閉壇口起什么作用 不封閉有什么結果 水封閉壇口起著使壇內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境的方法 這樣 壇內可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌進行乳酸發酵 如不封閉 則會有許多需氧菌生長 蔬菜會腐爛 3 為什么泡菜壇內有時會長一層白膜 這層白膜是怎么形成的 形成白膜是由于產膜酵母的繁殖 酵母菌是兼性厭氧微生物 泡菜發酵液營養豐富 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 不吃存放時間過長 變質的蔬菜 有些蔬菜 如小白菜和蘿卜等含有豐富的硝酸鹽 當這些蔬菜放置過久時發生變質 發黃 腐爛 或者煮熟后存放太久時 蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽 危害人體健康 三 亞硝酸鹽含量的測定 1 測定亞硝酸鹽含量的原理 在鹽酸酸化條件下 亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發生重氮化反應后 再與N 1 萘基乙二胺鹽酸鹽結合生成玫瑰紅溶液 將經過反應顯色后的泡菜待測樣品與標準液比色 即可估算出樣品中的亞硝酸鹽含量 2 步驟 1 配置溶液 2 配制標準液 3 制備泡菜樣品處理液 4 比色 4mg ml對氨基苯磺酸溶液 稱取0 4克對氨基苯磺酸 溶解于100ml體積分數為20 的鹽酸中 避光保存 1 配置溶液 2mg mlN 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 5ug ml亞硝酸鈉溶液 稱取0 10克于硅膠干燥器中干燥24小時的亞硝酸鈉 用水溶解至500ml 再轉移5ml溶液至200ml容量瓶 定容至200ml 提取劑 分別稱取50克氯化鎘 氯化鋇 溶解于1000ml蒸餾水中 用鹽酸調節pH至1 氫氧化鋁乳液和2 5mol L的氫氧化鈉溶液 2 配制標準液用移液管吸取0 20mL 0 40mL 0 60mL 0 80mL 1 00mL 1 50mL亞硝酸鈉溶液 相當于1ug 2ug 3ug 4ug 5ug和7 5ug亞硝酸鈉 分別置于50mL比色管中 再取1支比色管作為空白對照 并分別加入2 0mL對氨基苯磺酸溶液 混勻 靜置3 5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 隨亞硝酸鈉量的增加 顯色反應越充分 顏色越深 3 制備樣品處理液的步驟是 稱取0 4kg泡菜 粉碎榨汁 過濾得約200mL汁液 取100mL汁液倒入500mL容量瓶 添加200mL蒸餾水和100mL提取劑 搖床振蕩1h 再加40mL氫氧化鈉溶液 最后用蒸餾水定容到500mL并立刻過濾獲得濾液 將濾液60mL移入100mL容量瓶 用氫氧化鋁乳液 吸附脫色 定容后過濾 獲得無色透明的濾液 樣品處理液的制備過程 4 比色的步驟是 將40mL濾液移入50mL比色管中 并編號 分別依次加入2 0mL的對氨基苯磺酸溶液和1 0mL的N 1 萘基乙二胺鹽酸溶液 并定容到50mL 混勻靜置15min 觀察顏色變化 并與標準顯色液比較 記錄亞硝酸鹽含量 計算樣品濾液 40mL 中亞硝酸鹽含量 計算公式是 泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化 4 實驗結果分析 三只泡菜壇中的亞硝酸鹽含量變化的絕對數量雖然不同 但整體的變化趨勢卻基本相同 在腌制后的第五天 三只泡菜壇中亞硝酸鹽的含量都達到最高峰 1 2 3號壇中的亞硝酸鹽分別達到0 6mg kg 0 2mg kg 0 8mg kg 在腌制后的前6天內 泡菜中的亞硝酸鹽含量就可以達到最高峰 而第9天后泡菜中的亞硝酸鹽含量開始有明顯下降 這可能是由于泡菜在開始腌制時 壇內環境有利于某些細菌的繁殖 包括一些硝酸鹽還原菌 這些細菌可以促進硝酸鹽還原為亞硝酸鹽 但隨著腌制時間的延長 乳酸菌也大量繁殖 對硝酸鹽還原菌產生一定的抑制作用 使其生長繁殖受到影響 造成泡菜中亞硝酸鹽的含量又有所下降 課堂練習 下圖為泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖 請據圖回答 1 制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料 原因是 2 制備泡菜的鹽水中清水與鹽的質量比約為 鹽水需煮沸并冷卻后才可使用 原因是 試說明鹽在泡菜制作中的作用 3 泡菜風味形成的關鍵在于的加入 亞硝酸鹽的含量低 4 1 加熱煮沸是為了殺滅雜菌 冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響 鹽有滅菌 滲出蔬菜中過多的水以及調味的作用 調味料 P12練習2 答 果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精發酵 果醋的制作利用的是醋酸菌將酒精轉變為醋酸的代謝 腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶類 泡菜的制作利用的是乳酸