專題一傳統發酵技術的應用課題三制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量1．說明泡菜制作的原理；2．說明比色法的原理；3．能利用比色法測定泡菜制作過程中亞硝酸鹽含量的變化。一、泡菜的制作1．泡菜制作的原理(1)發酵微生物：泡菜的制作離不開__________。(2)分布：在自然界中分布廣泛，_______、土壤、植物體表、人和動物的腸道內都有乳酸菌分布。(3)種類：常見的乳酸菌有________和___________。(4)代謝類型：乳酸菌的新陳代謝類型為___________，在無氧條件下，將葡萄糖分解成_____。乳酸桿菌常用于生產____。乳酸菌空氣鏈球菌乳酸桿菌異氧厭氧型乳酸酸奶2．泡菜腌制(1)腌制過程①配制鹽水：清水和鹽的比例為_______，鹽水__________后備用。②裝壇：蔬菜裝至_______時加入香辛料，裝至_______時加鹽水，鹽水要______________，蓋好壇蓋。③向壇蓋邊沿水槽中__________，保證壇內_______環境。4∶1煮沸冷卻一半八成滿沒過全部菜料注滿水無氧(2)腌制的條件腌制過程中要注意控制腌制的_____、_____和_________。溫度過高、食鹽用量過低、___________過短，容易造成______大量繁殖，_____________含量增加。時間溫度食鹽用量腌制時間細菌亞硝酸鹽3．泡菜的制作流程人們常說：“經常吃腌制、熏烤的食品容易患癌癥。”這句話對嗎？提示：這些食品中含有亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在適宜的pH、溫度和一定的微生物作用下，會轉變成致癌物質——亞硝胺。二、亞硝酸鹽含量的測定1．原理(1)在___________條件下，亞硝酸鹽與________________發生________反應后，與_________________________結合形成___________色染料。(2)將顯色反應后的樣品與已知濃度的_____________進行_______比較，可以大致________出泡菜中亞硝酸鹽的含量。2．操作：___________→制備______________→制備_____________→______。鹽酸酸化對氨基苯磺酸重氮化N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽玫瑰紅標準顯色液目測估算配制溶液標準顯色液樣品處理液比色一、泡菜的發酵過程及亞硝酸鹽含量變化1．發酵過程泡菜在發酵期間，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。發酵初期蔬菜剛入壇時，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，它們進行異型乳酸發酵和微弱的酒精發酵，發酵產物為乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有較多的二氧化碳產生，氣泡會從壇沿水槽內的水中間歇性地放出，使壇內逐漸形成嫌氣狀態。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。發酵中期由于初期乳酸發酵使乳酸不斷積累，pH下降，嫌氣狀態形成，乳酸桿菌開始活躍，并進行同型乳酸發酵。這時乳酸的積累量可達到0.6%～0.8%。pH為3.5～3.8。大腸桿菌、酵母菌和霉菌的活動受到抑制。這一階段為泡菜完全成熟階段，泡菜有酸味而且清香。發酵后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。當乳酸含量達到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。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，在發酵初期即將結束階段和中期發酵階段，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。2．發酵過程中，泡菜中亞硝酸鹽含量的變化發酵初期，泡菜中微生物生長很快，如硝酸還原菌，就可以將蔬菜中硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，同時蔬菜中的酚類物質和維生素C等可將亞硝酸鹽還原，但總體來說，生成的亞硝酸鹽多于被還原的，亞硝酸鹽的含量逐步上升。隨著腌制時間延長，微生物代謝活動將氧氣消耗殆盡，乳酸菌大量繁殖，產生乳酸，抑制了乳酸菌以外其他微生物生長繁殖。使蔬菜中硝酸鹽含量由于被氧化而減少，因此，亞硝酸鹽的含量會逐漸下降并趨于一個相對穩定的數值。泡菜中亞硝酸鹽的來源除了可以通過硝酸還原菌還原硝酸鹽產生，還可由硝化細菌生長繁殖氧化氨產生，另外，泡菜中的假絲酵母也可能會產生亞硝酸鹽。即使不是腌制的蔬菜，有些鮮菜放置時間過長發生變黃、腐爛或煮熟后存放太久，其中的硝酸鹽也會在植物自身硝酸還原酶的作用下，或某些微生物的作用下還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。1．制泡菜過程中亞硝酸鹽的含量變化(

)A．先減少后增加 B．先增加后減少C．逐漸增加

D．逐漸減少解析：泡菜腌制過程中由于壇內環境中硝酸還原菌的繁殖，促進硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，但隨腌制過程時間延長，乳酸菌大量繁殖，產生乳酸，抑制硝酸還原菌繁殖，使亞硝酸鹽含量逐漸下降。答案：B二、測定亞硝酸鹽含量操作中的幾個問題1．實驗原理：亞硝酸鹽遇到對氨基苯磺酸溶液和N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽溶液時會呈現玫瑰紅色。亞硝酸鹽溶液的濃度不同，呈現的顏色深淺不一，溶液濃度高，顏色深些，濃度低，顏色淺些。2．幾種藥品的作用(1)提取劑：增加亞硝酸鹽的溶解度，利于泡菜中亞硝酸鹽的提取。(2)氫氧化鈉：中和過多的乳酸，制造弱堿環境。(3)氫氧化鋁乳液：吸附樣品濾液中的雜質，使泡菜汁透明澄清，以便后續的顯色反應。

在實驗過程中，應比較不同時期亞硝酸鹽含量的變化及其對泡菜質量的影響。比色后，如果發現樣品液與標準液濃度不吻合，還應在已知濃度范圍內，改變濃度梯度，進一步配制標準顯色液，重新比色。2．下面是有關泡菜制作的實驗。請回答：泡菜發酵過程中，會產生多種酸，其中主要是______，還有少量的亞硝酸。對亞硝酸鹽的定量測定可以用______法，因為亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應產物能與N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽耦聯成______色化合物。進行樣品測定時，還要取等量水進行同樣的測定，目的是_______________________。解析：泡菜發酵過程離不開乳酸菌，其產生的酸主要是乳酸和少量的亞硝酸鹽，亞硝酸鹽總量達到0.3～0.5g時就會引起人中毒，必須對泡菜中亞硝酸鹽含量進行測定。其測定方法可用比色法。答案：乳酸(或有機酸)比色玫瑰紅作為對照幾種發酵菌種的比較

乳酸菌與酵母菌從結構上相比，后者最顯著的特點是A．無細胞器

B．有成形的細胞核C．無DNA分子

D．不能進行無氧呼吸解析：乳酸菌是細菌，屬于原核生物，沒有成形的細胞核，除核糖體外，無其他細胞器。酵母菌是真菌，屬于真核生物，有成形的細胞核，有多種細胞器，可以進行無氧呼吸。答案：B

幾種發酵菌種的比較菌種項目酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物學分類真核生物原核生物真核生物原核生物代謝類型異養兼性厭氧異養需氧異養需氧異養厭氧繁殖方式適宜條件下出芽生殖二分裂孢子生殖二分裂生產應用釀酒釀醋制作腐乳制作泡菜發酵條件前期需氧，后期不需氧一直需氧一直需氧不需氧泡菜制作的過程

如圖是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)制作泡菜的鹽水時清水與鹽的質量比約為__________，鹽水需煮沸并冷卻后才能使用，原因是___________________；試說明鹽在泡菜制作中的作用：__________________。(2)泡菜風味形成的關鍵在于______的加入。(3)泡菜的制作方法不當，很容易造成泡菜變質，甚至發霉變味，試分析可能的原因：______________________。(4)發酵過程中應定期測定亞硝酸鹽的含量，原因是：______________________。(5)測定亞硝酸鹽含量的方法是______。解析：清水、鹽比例應控制為4∶1，鹽的主要作用是抑制微生物的生長、滲出蔬菜中的多余水分和調味作用。鹽過多會影響泡菜口味，鹽過少會滋生雜菌。壇子密封不嚴或取食工具不清潔也會造成泡菜被雜菌污染，發酵的不同時期亞硝酸鹽含量會有變化，取食時應選擇最佳時機。而測定亞硝酸鹽含量一般采用比色法。答案：(1)4∶1加熱煮沸的目的是為了殺滅雜菌，冷卻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分以及調味的作用(2)調味料(3)泡菜壇子密封不嚴，或取食工具不衛生，或鹽和水的比例不適當，都會引起雜菌滋生、泡菜變質(4)發酵不同時期亞硝酸鹽含量會發生變化，及時測定是為了把握取食泡菜的最佳時機(5)比色法亞硝酸鹽含量的測定

測定泡菜中亞硝酸鹽的含量的操作中，用不到的試劑是A．對氨基苯磺酸溶液B．N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽溶液C．氯化鎘和氯化鋇溶液D．斐林試劑

解析：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，與N－1－萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料。氯化鎘和氯化鋇作為提取劑，可增大亞硝酸鹽的溶解度，利于泡菜中亞硝酸鹽的提取，而斐林試劑是用于鑒定可溶性還原糖的試劑。答案：D旁欄思考1．為什么含抗生素的牛奶不能發酵成酸奶？提示：牛奶發酵成酸奶是利用乳酸菌來完成的，乳酸菌屬于細菌，而抗生素能抑制細菌細胞壁的形成，所以有抑制甚至殺死細菌的作用。2．為什么日