1、专题 1 传统发酵技术的应用 课题 1.3 制作泡菜并检验亚硝酸盐含量 一、【课题目标】 （一）知识与技能 泡菜制作过程中乳酸菌发酵的原理；泡菜中亚硝酸盐含量变化及测定 （二）过程与方法 乳酸菌发酵与细胞呼吸的联系；测定亚硝酸盐时的化学操作 （三）情感、态度与价值观 认同劳动人民在时间中利用微生物进行泡菜制作的技能；对泡菜中亚硝酸盐含量的测 定，引导学生关注食品安全，维护身体健康 二、 【课题重点】 制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量 三、 【课题难点】 泡菜中亚硝酸盐含量的测定 四、 【教学方法】 启发式教学 五、 【教学工具】 多媒体课件 六、 【教学过程】 （一）引入新课 泡菜不但味美，而
2、且还可以提高人的食欲。泡菜是怎样制作的？泡菜中含有亚硝酸盐， 亚硝酸盐有什么危害？怎样测定泡菜中亚硝酸盐含量？ （二）进行新课 阅读“乳酸菌发酵” ，完成基础知识学习 1基础知识 11 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： 12 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： 13 亚硝酸盐在食品生产中常用作 食品添加 剂。 14 国家规定肉制品中不超过 30mg/kg，酱腌菜中不超过 2
3、0mg/kg，婴儿奶粉中不超 过 2mg/kg。 15 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 21 实验流程：填写流程图。 思考 3在哪些操作过程中会感染乳酸菌？ 原料加工和装瓶。 22 泡菜的制作 将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。 泡菜盐水按清水和盐为 41 质量比配制煮沸冷却备用。 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。 倒入配制好的盐水，使盐水 浸没全部菜料 。 盖上泡菜坛盖子
4、，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。 23 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 31 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 。 32 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
5、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 41 测定亚硝酸盐的含量 修整、洗涤 晾晒、切分原料加工 条状或片状 加盐 泡菜盐水 加入_ 并装坛 （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： 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。 向各管
6、加入 2.0mL 对氨基苯磺酸溶液 混匀静置 35 分钟。 向各管加入 1.0mL N-1-萘基乙二胺盐酸盐 溶液。 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： 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 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。 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
7、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： 将 40mL 滤液移入 50mL 比色管中，并编号。 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。 观察颜色变化，并与 标准显色液 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： 思考 7经测定某样品滤液中亚硝酸盐含量为 5.0g，40mL 滤液的质量为 41.3g，则 泡菜中亚硝酸盐含量为 0.12mg/kg 。 42 制作的泡菜一般在 10 天之后食用最好，原因是 亚硝酸盐
8、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。 （三）课堂总结、点评 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。 步骤 配制溶液 配制标准液 配制样品液 比色计算 结果分析与评价 亚硝酸盐的形成、含量变化及其危害 （四）实例探究 例 1以下不属于发酵的是 A、利用需氧型青霉菌生产青霉素 B、缺氧时人的组织细胞产生乳酸 C
9、、利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精 D、利用乳酸菌制作泡菜 解析：解答该题首先要理解发酵的概念，发酵是指在生产实际中，人们通过微生物的 培养，大量生产各种代谢产物的过程。这里有 3 个要点，一是用于生产，二是培养微生物， 三是生产代谢产物。根据概念可知，生产代谢产物青霉素有一个培养青霉菌的过程；生产 酒精有一个培养酵母菌的过程；制作泡菜实质是培养乳酸菌，使其利用菜中的营养物质生 产代谢产物乳酸的过程。因此，A、C、D 都符合发酵的概念。而 B 项中虽有代谢产物乳酸， 但不是微生物所为，也不存在培养微生物的过程，更不是用于生产，因此不属于发酵。 答案：B 例 2将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子
10、分别放入甲、乙两个试管中，如下 图所示本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长） 。两试管中均无空气存在。据图分析回答： （1）甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是_； 将该气体引入_溶液中，可使该溶液变混浊。 （2）甲试管中产生气泡的现象是种子进行_造成的，写出表示这一过 程的反应式_。 （3）乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是 _。 （4）乙试管继续放置几天，一些微生物开始繁殖，导致试管内顶部也出现少量气体，这 是这些微生物从试管中的_ 获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。一般来 说，微生物所需要的营养要素可归纳成_、_、 _、_和_ 五大
11、类。 （5）这些微生物可能的来源是（答出两个来源即可。 ）_ _ _ _。 解析：根据题意，试管中无空气，所以甲试管顶部的气体是种子进行无氧呼吸产生的 CO2，CO 2能使 Ca（OH） 2溶液变混浊。被煮沸过的种子已死亡，新陈代谢已停止，不能进 行呼吸作用。微生物需要的营养物质包括碳源、氮源、生长因子、无机盐和水，死亡的种 子可以为微生物的生长提供所需要的营养物质。乙试管中微生物可能的来源有：未灭菌的 试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中的菌类、铁丝网上的菌类、种子表面 耐高温的没有被杀死的菌类等。 答案：（1）CO 2 、Ca(OH) 2(2)无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C
12、2H5OH(酒精) + 2 CO2+ 能量 （3）被煮沸过的种子已经死亡，不能进行呼吸作用（4）死亡种子中、碳源、 氮源、生长 因子、无机盐、水（5）未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中菌类、 铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类。 综合应用 例 3腐乳味道鲜，易于消化、吸收，是因为其内主要含有的营养成分是 A无机盐、水、维生素 B氯化钠、氨基酸、甘油和脂肪酸 C多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸 D蛋白质、脂肪、氯化钠、水 解析：豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂 肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分 答案：C
13、（五）巩固练习 1某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂。下列原因中正确的是 罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的 生长繁殖 罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖 罐口封闭不严促进 了需氧腐生菌的生长和繁殖 A、 B、 C、 D、 答案:B 2乳酸菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生 物的生长，原因是 A、碳源供应太充足 B、细胞会发生质壁分离 C、改变了乳酸菌的 pH 值 D、葡萄糖不是乳酸菌的原料 答案:B 3夏天，煮沸过的肉汤很快就会腐烂变质，主要原因是 A、蛋白质被破坏 B、细菌大量繁殖 C、肉汤中水分过多
14、D、空气使肉氧化分解 答案:B 4细菌细胞壁与植物细胞壁的区别是 A、功能不同 B、细菌细胞壁具流动性 C、组成不同 D、细菌可形成芽孢 答案:C 5下列有关细菌的叙述中正确的是 A、细菌只能进行分裂生殖 B、分裂生殖时大型环状 DNA 平均分配 C、分裂生殖时细胞质平均分配 D、分裂生殖时 DNA 平均分配 答案:C 6关于微生物的叙述中，正确的是 A、所有的微生物都是形体微小、结构简单、对人类有害的 B、微生物包含了除动物界、植物界以外的一切生物 C、所有微生物均属于原核生物界、真菌界、原生生物界 D、细菌、放线菌、酵母菌都属于原核生物 答案:B 7耐热性最强的细菌结构是 A、质粒 B、芽
15、孢 C、细胞质 D、核糖体 答案:B 8下列有关细菌代谢的叙述中，正确的是 A、细菌没有细胞器，只能进行无氧呼吸 B、细菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行 C、细菌的代谢终产物也是 CO2和 H2O D、细菌的储藏性颗粒是蛋白质，淀粉，脂肪 答案:B 9下列细胞中不能合成蛋白质的是 A乳酸菌 B醋酸菌 C成熟红细胞 D酵母菌 亚 硝 酸 盐 含 量 发酵时间（d） 答案:C 10葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质，实验过程中提供 18O2，则 18O2进入 酵母菌细胞后，最先出现的放射性化合物是 A丙酮酸 B乳酸 C二氧化碳 D水 答案:D 七、 【课余作业】 1从形态上来看，乳酸菌呈 短
16、杆 状；从结构上来看，乳酸菌为 原 核细胞。 2根据你的理解，汇出泡菜中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化趋势曲线，并分析回答： （1）亚硝酸盐含量在第 4 天达到最高峰。 （2）亚硝酸盐含量升高的原因是 蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性增强，将硝 酸盐还原为亚硝酸 。 （3）亚硝酸盐含量降低的原因是 蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性减弱，硝酸 盐还原减少 。 八、 【教学体会】 课题背景通过日常生活中人们喜爱的泡菜食品，引入主题，引导学生关注食品安全， 维护身体健康。在教学过程中，可以让学生列举一些自己喜欢的泡菜，以充分调动学生的 兴趣，激发学生求知欲，从而顺利进入本课题的研究。 九、 【资料
17、袋】 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。
