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- 2021-09-26 发布
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【学案导航】---明方向!
【课程学习目标】
1. 说明制作泡菜的原理。
2.制作泡菜的流程。
3. 检测亚硝酸盐含量的原理和方法。
第一层级:预学区.不看不讲
【知识体系梳理】
一、相关概念
1.选择菌种:_________,_____生物,____细胞生物,常见种类有_____________和__________,代谢类型:____________,反应式:________________________________。
2.分布:_______________________________,繁殖方式:_______________。
3.亚硝酸盐物理性质:___________,易溶于_____,应用:____________,摄入量_______中毒,摄入_____死亡。代谢:绝大多数随_____排出,特定条件(_____、______、______)作用下,转变为________,容易致_____、致_____、致________。
4.制作的流程:
原料加工⇒新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状
↓
盐水配制⇒清水∶盐=4∶1,_________
↓
装坛⇒蔬菜入坛,添加调味料,注入盐水,盖好坛盖,坛盖边沿的水槽中注满_______密封。
↓
封坛发酵
↓ →测定_________含量。
成品
【预习效果检测】
1.(2015·南京高二检测)制作泡菜所利用的乳酸菌最初来自 ( )
A.人工加入泡菜水中的 B.所选蔬菜自身原有的
C.腌制过程中自生的 D.水中的乳酸菌
2.泡菜制作过程中,乳酸菌进行无氧呼吸是为了 ( )
A.获取乳酸 B.获取能量
C.氧化分解有机物 D.获取热能
3.下列操作不会引起杂菌污染的是 ( )
A.坛盖边沿的水槽应注满水,并且要时常补充水槽中的水
B.腌制时温度过高,食盐量不足10%
C.腌制的时间过短
D.盐水入坛前不用煮沸,直接入坛
4.下图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化的曲线,正确的是( )
第二层级:导学区.不议不讲
【重点难点探究】
1.乳酸菌常用于生产酸奶,为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶?
2、 发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出,试分析产生气泡的原因。
3.测定亚硝酸盐含量原理:在____________条件下,___________与对氨基苯磺酸发生_________反应后,与N-1-萘基乙二胺盐结合形成_____________。将显色反应后的样品与已知浓度的_______________进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
4.测定亚硝酸盐的方法:___________。温度过____,食盐用量过_____,腌制时间过____,容易造成_____________,亚硝酸含量_______。
亚硝酸盐
时间
时间
乳酸菌
乳酸
时间
5.画图
(5) 讨论日常生活中不宜食用放置时间过长或变质的蔬菜的原因。
第三层级:固学区.不练不讲
【当堂智能检测】
1.家庭制作泡菜时无需刻意灭菌,原因是 ( )
A.乳酸菌发酵产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长
B.各种微生物都可以用于制作泡菜
C.泡菜坛中的亚硝酸盐杀死了其他杂菌
D.泡菜坛中液体表面有一层菌膜与外界隔开
2.某人利用乳酸菌制作泡菜时由于操作不当,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.(2016·郑州高二检测)下列关于果酒、果醋、腐乳、泡菜制作过程的叙述正确的是( )
A.发酵菌群均为原核细胞
B.均需高温、高压灭菌
C.均可以使用自然菌种
D.均需控制无氧条件
4.(2016·武汉高二检测)下列是测定亚硝酸盐含量的试剂,其中在配制时需加入盐酸的是( )
①对氨基苯磺酸溶液
②N—1—萘基乙二胺盐酸盐溶液
③提取剂
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
5.泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌,而在发酵初期,水槽内经常有气泡产生,下列关于这些气泡产生的原因及成分的分析不正确的是(多选)( )
A.乳酸菌是兼性厌氧型微生物,初期进行有氧呼吸产生CO2;气体为CO2
B.因腌制过程中盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小,气体被排出;气体为空气
C.发酵初期活动强烈的是酵母菌,其利用氧气进行呼吸作用,产生气体;气体为CO2
D.乳酸菌在发酵过程中产生了热量,使坛内温度升高,空气受热膨胀排出;气体为空气
6.(2015·淮北高二检测)如图是某生物活动小组记录的3种浓度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:
(1)泡菜的发酵主要与________菌有关,该菌属于________生物。
(2)发酵过程中亚硝酸盐含量升高的原因是 __,用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 __。
第四层级:思学区.不思不复
【思维导图构建】
【参考答案】
【知识体系梳理】
1.乳酸菌 原核 单 乳酸链球菌 乳酸杆菌 异养厌氧型 C6H12O62C3H6O3+能量
2、 广泛,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布 无性繁殖(二分裂)
3、 白色粉末 水 食品添加剂 0.3~0.5 g 3 g 尿 适宜的温度、pH 、一定的微生物作用 亚硝胺 致癌、致畸、致突变
4、 熟盐水 清水 亚硝酸盐
【预习效果检测】
1、 B 【解析】考查乳酸菌分布广泛,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布
2、 B 【解析】细胞呼吸是生物获取能量的主要来源。乳酸菌只进行无氧呼吸。
1、 A 【解析】加盐、盐水煮沸都是为了杀菌,腌制时间过短不仅口味不佳,微生物也没有杀
死。
2、 C 【解析】从腌制泡菜起,亚硝酸盐含量一直在增加,增加至10d后开始下降,一般13d
后可食用。
【重点难点探究】
1、 酸奶依靠乳酸菌发酵,抗生素能杀死或抑制乳酸菌生长。
2、 坛口有较少能获取氧气的酵母菌,通过有氧呼吸和无氧呼吸产生了二氧化碳
3、 盐酸酸化 亚硝酸盐 重氮化 玫瑰红色染料 亚硝酸钠标准显色液
4、 比色法 高 低 短 细菌大量繁殖 增加
5、
6、 有些蔬菜,如小白菜、萝卜等含丰富的硝酸盐,放置时间过长、变质、发黄腐烂或煮熟后放置时间过久,其中的硝酸盐会被微生物转变成亚硝酸盐,危害人体健康。
【当堂智能检测】
1.A 【解析】泡菜主要依靠乳酸菌发酵,乳酸菌产生很多乳酸,一般微生物不能在酸性下生活。
3.C 【解析】醋酸菌和乳酸菌为原核生物,发酵过程不需要高温高压灭菌。以上皆可以生活中自己操作发酵,所以都有天然菌种,不需额外加入。
4.C 【解析】 重氮化反应需要盐酸酸化
5.ABD 【解析】乳酸菌只进行无氧呼吸,不产生气体,气体是坛口表面活跃的酵母菌所致。
6. (1)乳酸 原核
(2) 发酵的前几天,硝酸盐还原菌的活性强,将硝酸盐还原为亚硝酸盐 4 腌制时间、温度和盐的用量
【典例指津】---授技法!
热点题型 泡菜的制作原理及过程
1.(2014·山东泰安一模)利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久、惠及民生。请分析回答下列问题。
(1)腐乳制作的流程是:让豆腐上长出 →加盐腌制→加卤汤装瓶→
密封腌制。用盐腌制时,应注意控制 ;配制卤汤时,要使卤汤中酒的含量控制在 %左右。
(2)制作泡菜的原理是__________________________________________________。
(3)蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐。在 条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 反应后,与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较,估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示,据图可以得出的结论是:
_____________________________。
【答案】 (1)毛霉 盐的用量 12 (2)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸 (3)盐酸酸化 重氮化 玫瑰红 泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断增加,至第4 d含量最高,以后逐渐减少(意思对即可)
【提分秘籍】
1.泡菜发酵的三个阶段
(1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,主要是大肠杆菌和酵母菌等较为活跃,会产生较多的二氧化碳,形成气泡。这是泡菜的初熟阶段,菜质咸而不酸,有生味。
(2)发酵中期:随着坛内pH的下降,乳酸菌开始活跃,产生大量乳酸而抑制大肠杆菌和酵母菌等微生物的活动。这是泡菜的完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。
(3)发酵后期:
乳酸含量继续增加,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。
2.亚硝酸盐含量的测定
(1)测定方法:目测比色法。测定的亚硝酸盐含量误差较大,原因包括两方面:
①配制的标准显色液亚硝酸盐含量的梯度差较大。
②目测的颜色不够精确。
(2)减小误差的方法。
①增加标准显色液的组数,减小亚硝酸盐含量的梯度差。[来源:学#科#网]
②利用分光光度计精确测量颜色深浅。
试剂
作用
对氨基苯磺酸
与亚硝酸盐发生重氮化反应
N-1-萘基
乙二胺盐酸盐
与重氮化反应的产物结合,生成玫瑰红色染料,作为测定亚硝酸盐含量的指示剂
硅胶
干燥剂,用于干燥亚硝酸钠
干燥后的
亚硝酸钠
制备相应浓度的标准显色液
氯化镉、氯化钡
亚硝酸盐的提取剂
氢氧化钠
中和过多的盐酸
氢氧化铝
吸附剂,使泡菜滤液脱色,变澄清
3.泡菜制作成功的关键点
(1)材料的选择及用量
①蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。
②清水和盐的质量比为4∶1,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用,一是除去水中氧气,二是杀灭盐水中其他细菌。
(2)防止杂菌污染:每次取样用具要洗净,要迅速封口。
(3)氧气需求
①泡菜坛要选择透气性差的容器,以创造无氧环境,有利于乳酸菌发酵,防止蔬菜腐烂。
②泡菜坛坛盖边沿的水槽内要注满水,以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境,并注意在发酵过程中经常补水。
(4)温度:发酵温度控制在室温即可,最好在26~36 ℃。温度过高,则易滋生杂菌;温度过低,则发酵时间延长。
4.泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析
项目
时期
乳酸菌
乳酸
亚硝酸盐
发酵
初期
少(有氧气,乳酸菌活动受到抑制)
少
增加(硝酸盐还原菌作用)
发酵
中期
最多(乳酸抑制其他菌活动)
积累增多,
pH下降
下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解)
发酵
后期
减少(乳酸积累,pH下降,抑制其活动)
继续增多,pH继续下降
下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
曲线
【举一反三】
1.回答下列有关泡菜制作的问题:
(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是________。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是__________________________________________________。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行______________的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的________中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有______________、______________和______________等。
(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是____________________,原因是________________________________________________。
【答案】(1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量
(2) 无氧呼吸 细胞质
(3) 温度 腌制时间 食盐用量
(4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更为耐酸
【真题回眸】---知难易!
1.(2014.海南卷.30)已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量,某同学设计了一个实验,实验材料、试剂及用具包括:刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题:
(1)请完善下列实验步骤。
①标准管的制备:用______________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。
②样品管的制备:用刻度移液管分别吸取一定量的______________,加到不同的比色管中,然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色,得到样品管。
③将每个______________分别与系列标准管进行比较,找出与样品管颜色深浅______________的标准管,该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量,记录各样品管亚硝酸盐的含量。
(2)如图表示的是泡菜中____________趋势。
(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。
【答案】(1)①不同浓度的亚硝酸钠标准溶液 ②不同泡制天数的泡菜滤液 ③样品管 相同(相近)
(2)亚硝酸盐含量的变化 (3)乳酸菌
【解析】(1)在亚硝酸盐的含量测定中,用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管;用刻度移液管分别吸取一定量的不同泡制天数的泡菜滤液,加到不同的比色管中,然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色,得到样品管;将每个样品管分别与系列标准管进行比较,找出与样品管颜色深浅相近的标准管,该管中亚硝酸钠的含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量,记录各样品管亚硝酸盐的含量。(2)据图可知,该图表示亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线。(3)制泡菜时使用的微生物是乳酸菌。
2.(2015.广东.29)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。
(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是__________。乳酸菌发酵第一阶段的产物有__________。(2)据图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者______________;pH值呈下降趋势,原因是______________。
(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%-10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。
【答案】(1)防止氧气进入坛内,影响乳酸菌发酵(为乳酸菌发酵提供无氧环境) 丙酮酸、还原氢(少量能量)
(2) 亚硝酸盐含量低 乳酸菌发酵,产生的乳酸含量逐渐增加
(3)实验结果记录表:
时间(天)
1
2
3
4
5
6
7
亚硝酸盐含量(mg/kg)
食
盐
浓
度
4%
普通菌组
优选菌组
6%
普通菌组
优选菌组
8%
普通菌组
优选菌组
10%
普通菌组
优选菌组
实验结论预测:“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量低于普通乳酸菌组。
【解析】(1)泡菜制作原理为乳酸菌在无氧条件下发酵产生乳酸,因此在制作过程中需提供无氧环境。乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、还原氢(少量能量)。
(3)该实验的目的是比较食盐浓度在4%-10%内普通乳酸菌与“优选”乳酸菌发酵效果的优劣并确定其发酵适宜条件,因此该实验的自变量为盐的浓度,因变量为亚硝酸盐含量,而题干信息“优选”菌亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍,因此推测“优选”菌组发酵过程中亚硝酸盐含量高于普通菌组。
【能力提升】---长士气!
1.农村中泡菜的制作方法:将新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的菜坛中(泡菜坛一般是两头小中间大的陶器,坛口有坛沿,凡有裂缝的菜坛不能使用),然后向坛中加入盐水,香料及一些“陈泡菜水”,密封后置于阴凉处,最适环境温度为28~32 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”,前者是用盐过多,后者是用盐过少。在实验室或工厂生产泡菜,还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。
(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是__________________________________________。
(2)菜坛为什么要密封?若菜坛有裂缝,可能会出现什么结果?
________________________________________________________________________。
(3)若制作的泡菜“咸而不酸”最可能的原因是什么?
________________________________________________________________________。
(4)加入一些“陈泡菜水”的作用是____________________________________________。
(5)制作泡菜的过程中,有机物的干重如何变化?菜坛内有机物的种类如何变化?
________________________________________________________________________。
(6)关于测定亚硝酸含量实验操作的有关叙述,正确的是 ( )
A.泡菜制作需要配制盐水,其中盐与水的质量比为4∶1
B.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形成玫瑰红色染料
C.制备样品处理液,加入氢氧化铝乳液的目的是去色素等杂质,得到澄清溶液
D.泡菜腌制的时间长短会影响亚硝酸含量,温度和食盐的用量不影响
【答案】 (1)消毒 (2)造成无氧环境。若有裂缝,可能造成发酵失败 (3)盐过多,抑制了乳酸菌发酵 (4)提供了乳酸菌菌种 (5)有机物干重减少;种类增加 (6)C
【解析】(1)白酒具有消毒的作用。(2)坛子有裂缝,不密封,影响乳酸菌无氧呼吸,乳酸发酵失败。
(3)“咸而不酸”
主要食盐用量过多,抑制了微生物的生长。(4)陈泡菜水中有丰富的乳酸菌,使泡菜发酵加快。(5)泡菜过程中,有机物干重减少,乳酸菌无氧呼吸消耗葡萄糖,但产生多种中间产物。(6)A.泡菜制作过程中需要配置盐水,其中盐与水的质量比为1∶4,A错误。B.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生成重氮盐,重氮盐与N—1奈基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,B错误。C.加入氢氧化铝的目的是使滤液中的色素脱色,使滤液变得无色透明,C正确。D.泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量,温度和食盐的用量也会影响其含量,D错误。学科@网
2.下图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图,请据图回答下面的问题。
(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜,原因是____________________________________。
(2)为了保证既无杂菌,又能使乳酸菌等发酵菌发挥正常作用,应如何处理所用盐水?
___________________________________________________________。
(3)测定亚硝酸盐含量的方法是__________。
(4)为测定泡菜内的亚硝酸盐含量,某同学用此法进行了实验,他在制备标准显色液时做了如下操作:
①用刻度移液管量取一系列不同体积的亚硝酸钠溶液,分别置于50 mL比色管中;
②在各比色管中分别加入2.0 mL对氨基苯磺酸溶液,紧接着再分别加入1.0 mL N—1—萘基乙二胺盐酸盐溶液;
③观察各比色管中溶液颜色的梯度变化。
请指出该同学操作的失误之处:________________________________________________。
【答案】(1)亚硝酸盐的含量低
(2) 先将盐水煮沸杀灭杂菌,然后冷却至室温时再使用
(3) 比色法
(4)步骤①中还应再添加一支比色管作为空白对照;步骤②中在各比色管中分别加入2.0 mL对氨基苯磺酸溶液,混匀后应静置3~5 min,再分别加入1.0 mL N—1—萘基乙二胺盐酸盐溶液,然后再添加蒸馏水,使各比色管中溶液的总体积达到50 mL。
3.某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸菌能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题:
(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用_________________对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是_________________。
(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_________________和_________________。分离纯化时应挑选出_________________的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的_________________(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。
【答案】(1)无菌水 泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落
(2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸 具有透明圈
(3)甘油
【解析】(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释;进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
(2)在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的识别和分离;分离纯化时应挑选出在平板上有溶钙圈的菌落作为候选菌。
(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的甘油。