2020-2021学年高中生物人教版选修1习题：专题1　课题3　制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 7页

课题 3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 课后篇巩固提升 基础知识巩固 1.为了在市场上有竞争力,泡菜厂家需要不断地开发新产品。下面不是开发新产品所考虑的内 容是( ) A.对泡菜材料进行创新拓展 B.对水与盐的比例进行调整 C.对香辛料的种类和比例进行调整 D.对通气发酵和密封发酵的时间比例进行调整 解析制作泡菜利用了乳酸菌的无氧呼吸,乳酸菌是严格的厌氧菌,不需要通气发酵。 答案 D 2.在腌制泡菜时,抑制有害菌繁殖是关键。下列与此有关的叙述,不利于泡菜发酵及抑制有害菌 繁殖的是( ) A.接入乳酸菌菌种 B.适量加入盐和调料酒 C.利用无氧环境抑制有害菌 D.加入抗生素 解析在发酵过程中,接入乳酸菌菌种可以增加乳酸菌的数量,使乳酸菌快速成为优势菌种,抑制 有害菌繁殖;适量的盐和料酒可调节风味,也可抑制有害菌繁殖;无氧环境可以抑制需氧型有害 菌的繁殖;加入抗生素,不仅抑制杂菌繁殖,也会抑制乳酸菌生长、繁殖,影响泡菜的正常发酵。 答案 D 3.有关泡菜发酵过程的叙述,正确的是( ) A.发酵时间越长,亚硝酸盐的含量越高 B.发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用 C.发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶 D.发酵过程中要经常补充水槽中的水 解析泡菜制作发酵过程中,随着泡菜发酵中产生的乳酸的量不断增加,硝酸盐还原菌的代谢被 逐渐抑制,亚硝酸盐的产量减少。同时亚硝酸盐的分解增加,亚硝酸盐的含量会逐渐下降。发酵 过程主要是乳酸菌的作用,还有酵母菌的发酵作用,酵母菌有改善产品风味的作用,此外,还有硝 酸盐还原菌的作用。乳酸菌不分解蛋白质和果胶,蔬菜保持脆嫩而不软化腐败。发酵过程中要 经常补充水槽中的水,以保持坛内无氧状态。 答案 D 4.下列曲线中能表示泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化的是( ) 解析自然界中,亚硝酸盐分布广泛,没有腌制的蔬菜中也含有一定量的亚硝酸盐,在腌制几天后, 泡菜中亚硝酸盐的含量达到最高,但随着腌制时间的延长,乳酸菌大量繁殖产生乳酸,抑制了硝 酸盐还原菌的繁殖,同时已生成的亚硝酸盐被降解,泡菜中亚硝酸盐含量又逐渐下降。 答案 C 5.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,下列说法错误的是( ) A.制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料,原因是它们所含亚硝酸盐的量少 B.发酵不同时期亚硝酸盐的含量不同 C.发酵过程中应及时测定亚硝酸盐的含量,以把握取食泡菜的最佳时机 D.测定亚硝酸盐含量的方法是纸层析法 答案 D 6.下列关于亚硝酸盐的叙述,错误的是( ) A.亚硝酸盐为白色粉末,易溶于水 B.亚硝酸盐的分布广泛,其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为 4 mg/kg C.咸菜中亚硝酸盐的平均含量在 7 mg/kg 以上,应尽量少吃咸菜 D.亚硝酸盐具有防腐作用,应在食品中多加些以延长食品的保质期 解析亚硝酸盐为白色粉末,易溶于水,A 项正确;亚硝酸盐的分布广泛,其中蔬菜中亚硝酸盐的平 均含量约为 4 mg/kg,B 项正确;咸菜中亚硝酸盐较多,平均含量在 7 mg/kg 以上,由于亚硝酸盐可 转变成致癌物,因此应尽量少吃咸菜,C 项正确;当人体摄入的亚硝酸盐总量达到 0.3~0.5 g 时,会 引起中毒,达到 3 g 时会引起人死亡,D 项错误。 答案 D 7.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,其主要目的是 。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)发酵过程中泡菜液逐渐变酸,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 。 解析(1)盐水中可能存在杂菌,因此需要灭菌;制作泡菜时,加入陈泡菜液,可增加乳酸菌数量。 (2)乳酸菌进行无氧呼吸,该过程在细胞质中进行。 (3)在泡菜制作过程中,要注意控制温度、腌制时间和食盐用量。温度过高、腌制时间过短、 食盐用量不足,都会导致亚硝酸盐含量增加。 (4)随着发酵时间延长,乳酸菌产生的乳酸逐渐增加,抑制了杂菌繁殖,泡菜坛中乳酸菌逐渐 增多,其他杂菌逐渐减少。 答案(1)杀灭盐水中的杂菌 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 能力素养提升 8.大白菜和白萝卜都可以经过发酵制成泡菜。以下关于它们发酵过程共性的叙述,正确的是 ( ) A.随发酵时间的延长,乳酸菌的数量都呈增加趋势,达到最大值后减少 B.随发酵时间的延长,亚硝酸盐的含量呈减少趋势 C.发酵时都不需要密封 D.腌制时间一定相同 解析在一定范围内,发酵时间越长,O2越少,越有利于乳酸菌的繁殖,乳酸菌达到一定的数量后,由 于乳酸含量的增加,乳酸菌的增殖被抑制,其数量反而减少;随发酵时间的延长,亚硝酸盐的含量 先增加后减少;为创造利于乳酸菌繁殖的缺氧环境,泡菜坛需要密封;材料不同,营养成分不同,相 应地,发酵时间应有所差异。 答案 A 9.下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述,错误的是( ) A.亚硝酸盐经显色反应后呈玫瑰红色 B.样品液显色后,通过与已知浓度的标准液比色,可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量 C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同 D.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变 解析测定亚硝酸盐含量的原理是:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸发生反应,然 后与 N-1-萘基乙二胺盐酸盐发生反应生成玫瑰红色染料,在此过程中,亚硝酸盐的理化性质发 生了很大变化,A 项正确,D 项错误;将显色后的样品与已知浓度的标准液比色,可大致估算出样 品液中亚硝酸盐的含量,B 项正确;不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同,亚硝酸盐浓度越大,呈现 的颜色越深,C 项正确。 答案 D 10.某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化”开展了研究,在某年 1 月 4 日下午(为腌 制第 0 天)选取 1、2、3 号三个相同的泡菜坛,在每个坛中加入洗净的新鲜蔬菜 0.6 kg,再分别倒 入相同量的煮沸并冷却的质量分数为 10%的盐水,将坛密封,置于同一环境中。封坛前进行第一 次取样测定亚硝酸盐含量,后来定时测定,结果如下图。请回答下列问题。 (1)实验中盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因 是 。在腌制过程中,会出现坛中溶液量增加,这是 由于 。 (2)测定亚硝酸盐含量的方法是 ,其原理是在盐酸酸化的条件下,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 ,将显 色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含 量。 (3)该小组对实验数据的处理方法是否合理? 。说明理 由。 。 (4)根据图中数据进一步分析,可推测在腌制过程中的第 天泡菜中的亚硝酸盐含量达到最 大值,若要食用,最早要在腌制的第 天比较好。 解析(1)加热煮沸可以杀死杂菌,防止出现杂菌污染;冷却之后再使用的原因是保证乳酸菌等微 生物的生命活动不受影响;坛中溶液浓度过高使蔬菜细胞渗透失水。 (2)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,通过比色法可以估算泡菜中亚硝酸盐含量。 (3)题目中处理方法不合理,应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录,求出平均 值,然后以时间为横坐标,亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲线。 答案(1)加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受 影响 坛中溶液浓度过高使蔬菜细胞渗透失水 (2)比色法 玫瑰红色染料 (3)不合理 应将三个坛中每次测定的亚硝酸盐的含量分别记录,求出平均值,然后以时间 为横坐标,亚硝酸盐的含量为纵坐标画出一条曲线。实验组越多,数据越真实 (4)3 10 11.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中,不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活泼。其 中的酵母菌最初的细胞呼吸方式是 ,请写出相应的反应式: 。发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出,从而使坛内逐渐形成厌氧状态,乳酸 发酵开始。试说明这些气泡的来源: 。 (2)发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH 下降,厌氧状态形成,乳酸杆菌开始活跃,并 产生大量乳酸,乳酸的积累量可达到 0.6%~0.8%,pH 为 3.5~3.8。这一时期为泡菜完全成熟阶段, 泡菜有酸味而且清香。试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因: 。 (3)发酵后期:在此期间乳酸菌继续进行乳酸发酵,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,发酵速度会逐渐变缓甚至停止,主要原因是 。 此阶段泡菜酸度过高,风味已不协调。 (4)在泡菜制作的初期,微生物之间的关系主要表现在乳酸菌与乳酸菌之间的 以及乳酸菌与杂菌之间的 上。中期以后坛内的生存斗争集中表现为 。 解析在泡菜发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,发酵液的 pH 逐渐下降, 大肠杆菌、酵母菌和霉菌等杂菌的活动受到抑制。到了后期随着泡菜液酸度的进一步加大,乳 酸菌的活动也受到抑制,泡菜的味道也变得越来越酸。发酵初期乳酸菌含量相对较少,乳酸菌个 体之间的关系主要表现为种内互助,乳酸菌与杂菌之间因争夺养料和空间而进行竞争。中期以 后随着 pH 的改变,微生物生存的环境条件越来越恶化,这时坛内的生存斗争集中表现为生物与 环境之间的斗争。 答案(1)有氧呼吸 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O 坛内需氧型微生物进行有氧呼吸消耗氧气,产生大量的 CO2;坛内氧气耗尽后,酵母菌等微生物 的无氧呼吸也会产生 CO2 (2)由于 pH 不适,大肠杆菌、酵母菌和霉菌等的活动受到抑制;由于氧气耗尽,需氧型微生物 的活动受抑制现象尤为严重 (3)pH 过低,乳酸杆菌的活动受到抑制 (4)种内互助 竞争 生物与无机环境之间的斗争 12.泡菜是一种历史悠久的深受大众喜爱的发酵蔬菜制品,但近年科学研究发现,蔬菜在腌制过 程的某些阶段会产生较多的亚硝酸盐。乳酸菌是泡菜生产中的主要菌种,不同乳酸菌的繁殖周 期不同。某兴趣小组希望获得生产周期短、亚硝酸盐含量低的泡菜。在一定的环境条件下,对 此进行了相关研究。(假设不同乳酸菌在一个繁殖周期中产乳酸量相近) (1)从实验目的分析,研究需要解决的问题主要 有 、 。 (2)乳酸菌的培养条件除了适宜的温度、pH 之外,还必须保证 条件。 (3)封坛一段时间后,需要开坛测定 ,根据实验结果,筛选合适的乳酸菌作为菌种来 制作泡菜。而食用泡菜最佳的时间,应该选择 的时间段。 解析(1)本实验的实验目的是获得生产周期短、亚硝酸盐含量低的泡菜,根据蔬菜在腌制过程的 某些阶段会产生较多的亚硝酸盐且不同乳酸菌的繁殖周期不同,故研究时需要解决的问题主要 有:确定常见乳酸菌的泡菜生产周期和泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化规律等。 (2)乳酸菌是厌氧型生物,所以培养条件除了适宜的温度、pH 之外,还必须保证无氧条件。 (3)由于蔬菜在腌制过程的某些阶段会产生较多的亚硝酸盐且不同乳酸菌的繁殖周期不同, 故实验过程中选用不同的乳酸菌及在不同的时间段内测定亚硝酸盐的含量,最终通过对比分析 得到生产周期短、亚硝酸盐含量低的泡菜。因为食用过多亚硝酸盐对人体有害,故最佳食用泡 菜的时间应是亚硝酸盐含量最低的时间段。 答案(1)确定常见乳酸菌的泡菜生产周期 泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化规律 (2)无氧 (3)亚硝酸盐含量 亚硝酸盐含量最低 13.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 ,乳酸菌呼吸作用第一阶段的产 物有 。 (2)据上图,与第 3 天相比,第 8 天后的泡菜更适于食用,因为后 者 ;pH 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。 解析(1)制作泡菜利用乳酸菌的无氧呼吸,所以泡菜坛要用水封,目的是隔绝空气,创造无氧环 境。乳酸菌呼吸作用第一阶段的产物有丙酮酸、[H]和 ATP。 (2)由题图知随着发酵时间延长,亚硝酸盐含量先升高,后降低,由图知第8天较第3 天亚硝酸 盐含量低,更适合食用。由于乳酸菌进行无氧呼吸,导致乳酸含量增加,所以 pH 降低。 (3)设计表格时要注意对两种不同菌种在相同食盐浓度下、同一时间点的亚硝酸盐含量进 行比较。 答案(1)创造无氧环境 丙酮酸、[H]、ATP (2)亚硝酸盐含量降低 乳酸含量增加 (3) 食盐浓度 /% 乳酸 菌 发酵时间/d 12345678910 4 普通 优选 7 普通 优选 10 普通 优选 推测结论:①最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间;②“优选”乳酸菌降低泡菜 中亚硝酸盐效果更明显。 14.泡菜制作流程如下,分析回答下列问题。 选料→清洗→切块→盐渍→漂洗→腌制→分装→封罐、灭菌 (1)泡菜在发酵期间,起主要作用的微生物是 ,发酵产物主要是 。 (2)根据微生物的活动情况和发酵产物积累量,可以将泡菜发酵过程分为三个阶段。发酵初期指 蔬菜刚入坛时,此时较为活跃的微生物是酵母菌,发酵过程中有较多气泡产生,气泡中的气体主 要是 。发酵中期坛内缺氧状态形成, 开始活跃。发酵后期由 于发酵产物的大量积累,微生物的活动受到抑制。 (3)下表是不同食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量(mg·kg-1)与发酵天数的关系: 食盐浓 度 发酵天数 3%5%7% 第 3 天 1.5 1.2 0.5 第 5 天 3.5 5.5 2.0 第 7 天 3.8 4.0 1.8 第 9 天 3.5 1.8 1.6 第 11 天 3.4 1.2 1.5 第 13 天 3.3 1.2 1.2 从上表可以看出影响泡菜中亚硝酸盐含量的因素包括食盐浓度和发酵天数,通过分析: ①泡菜在发酵初期,其亚硝酸盐含量 ,在发酵到第 天时, 其亚硝酸盐含量会达到一个最高值。 ②不同的 会影响泡菜中的亚硝酸盐含量,过高或过低的 对泡菜中的亚硝酸盐含量都有不同程度的影响。 ③泡菜要在发酵时间达到第 天以后食用才比较适宜。 解析(1)泡菜在发酵期间,起主要作用的微生物是乳酸菌,发酵产物主要是乳酸。 (2)泡菜发酵初期较为活跃的微生物是酵母菌,其有氧呼吸消耗发酵液中的氧气,产生 CO2。 发酵中期坛内缺氧状态形成,乳酸菌开始活跃。发酵后期由于发酵产物的大量积累,微生物的活 动受到抑制。 (3)①分析题表可知,泡菜在发酵初期,其亚硝酸盐含量一直上升,在发酵到第5天或第7 天时, 其亚硝酸盐含量会达到一个最高值。 ②分析题表可知,不同的食盐浓度会影响泡菜中的亚硝酸盐含量,过高或过低的食盐浓度 对泡菜中的亚硝酸盐含量都有不同程度的影响。 ③泡菜发酵到第 11 天时,亚硝酸盐的含量降低到较低水平,此后食用比较安全。 答案(1)乳酸菌 乳酸 (2)CO2 乳酸菌 (3)①一直上升 5 或 7 ②食盐浓度 食盐浓度 ③11