課題3制作泡菜并檢測(cè)亞硝酸鹽的含量

泡菜是一種以發(fā)酵加工制成的浸制品，為泡酸菜類(lèi)的一種。泡菜制作容易，成本低廉，營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生，風(fēng)味可口，利于貯存。在我國(guó)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(xí)慣。目前較受歡迎的是川味和韓味泡菜，在許多風(fēng)味餐館里，都有其蹤影，它鮮嫩清脆，可以增進(jìn)食欲，幫助消化與吸收。如果自己在家也做一些這樣的泡菜，做為每天飯前小菜，或以它配菜，烹成各種菜肴，不失為一件美事。但是泡菜含亞硝酸鹽具致癌作用危害身體健康，所以不易多吃.一、泡菜的制作

代謝類(lèi)型：異養(yǎng)厭氧型細(xì)菌發(fā)酵原理：在無(wú)氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。C6H12O6２C３H６O３酶+能量不能。因?yàn)樗崮痰闹谱饕揽康氖侨樗峋陌l(fā)酵作用。抗生素能夠殺死或抑制乳酸菌的生長(zhǎng)，因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶。含有抗生素的牛奶能不能發(fā)酵成酸奶？為什么？（1）乳酸菌單細(xì)胞原核常見(jiàn)的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌分布：空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物腸道增殖方式:

二分裂

*性質(zhì)：

*當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0.3～0.5g時(shí)，會(huì)引起中毒，達(dá)3g時(shí)會(huì)引起死亡。蔬菜中平均含量為4毫克/千克，而咸菜中的平均含量也在7毫克/千克以上，豆粉中的平均含量可以達(dá)到10毫克/千克。30毫克/千克

亞硝酸鹽(包括亞硝酸鉀和亞硝酸鈉)為白色粉末，易溶于水。我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的亞硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)：自然界中，蔬菜、咸菜和豆粉中的含量如何？*在食品生產(chǎn)中的作用：

作為食品添加劑20毫克/千克

2毫克/千克

（2）亞硝酸鹽在特定條件下（適宜的PH、溫度和一定的微生物作用），亞硝酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物—亞硝胺。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，亞硝胺具有致癌作用，同時(shí)對(duì)動(dòng)物具有致畸和致突變作用。研究表明，人類(lèi)的某些癌癥可能與亞硝胺有關(guān)。

*硝酸鹽亞硝酸鹽還原氧化細(xì)菌等微生物維生素C、E和酚類(lèi)物質(zhì)亞硝胺問(wèn)題：亞硝酸鹽是由乳酸菌產(chǎn)生的嗎？只有泡菜中有亞硝酸鹽，其他的醬菜中含有亞硝酸鹽嗎？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(diào)味料裝壇加鹽鹽水冷卻泡菜鹽水封壇發(fā)酵成品測(cè)亞硝酸鹽含量制作泡菜實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如果加入一些已經(jīng)腌制過(guò)的泡菜汁更好，這相當(dāng)于接種已經(jīng)擴(kuò)增的發(fā)酵菌，可減少腌制時(shí)間。檢查方法：壇口向上，壓入水中，看壇內(nèi)壁有無(wú)滲水現(xiàn)象。無(wú)裂紋、無(wú)砂眼壇沿深、蓋子吻合好火候好蔬菜處理

將鮮菜修整、洗滌、陽(yáng)光下晾曬，到菜表皮萎焉時(shí)收下，切分成條狀或片狀。配制鹽水清水與鹽的質(zhì)量按4:1的比例配制好后煮沸冷卻。鹽的作用：調(diào)味，抑制微生物生長(zhǎng)，所以鹽含量過(guò)低會(huì)造成雜菌污染。冷卻:是為了不影響乳酸菌的生命活動(dòng)。煮沸的目的：殺菌裝壇發(fā)酵將泡菜壇洗凈，并用熱水洗壇內(nèi)壁兩次。將經(jīng)過(guò)處理的蔬菜混合均勻，裝入泡菜壇內(nèi)，裝至半壇時(shí)放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿，再徐徐注入配好的鹽水，使鹽水沒(méi)過(guò)全部菜料，蓋好壇蓋。向壇蓋邊緣的水槽中注滿水。并注意發(fā)酵過(guò)程中補(bǔ)充水。壇沿注滿水的目的是什么？為了保證壇內(nèi)乳酸菌的發(fā)酵所需的無(wú)氧環(huán)境。

腌制條件

腌制過(guò)程中，要注意控制腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量。

溫度過(guò)高、食鹽用量不足10％、腌制時(shí)間過(guò)短，容易造成細(xì)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(kāi)始下降。泡菜發(fā)酵的階段

蔬菜剛?cè)雺瘯r(shí)，蔬菜表面帶入的微生物，主要是以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍，它們產(chǎn)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(nèi)放出，逐漸使壇內(nèi)形成嫌氣狀態(tài)。

發(fā)酵產(chǎn)物中除乳酸外，還有其他，如乙醇、CO2等稱(chēng)異型乳酸發(fā)酵發(fā)酵前期：特點(diǎn)：還有一點(diǎn)點(diǎn)氧氣，微生物（大腸桿菌，酵母菌）發(fā)酵，產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，二氧化碳排出，形成無(wú)氧環(huán)境，為后面乳酸菌發(fā)酵提供條件，乳酸含量逐漸增加，抑制微生物生長(zhǎng)繁殖。

由于前期乳酸的積累，pH下降，嫌氣狀態(tài)的形成，乳酸桿菌進(jìn)行活躍的同型乳酸發(fā)酵，乳酸的積累量可達(dá)到0.6%～0.8%；乳酸積累pH達(dá)3.5~3.8.大腸桿菌、酵母菌、霉菌等的活動(dòng)受到抑制。

發(fā)酵產(chǎn)物中只有乳酸，稱(chēng)為同型乳酸發(fā)酵發(fā)酵中期：特點(diǎn):乳酸菌逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)，其他發(fā)酵微生物受到抑制，乳酸積累增多，這一期為完全成熟階段，泡菜有酸味且清香品質(zhì)最好。

在此期間繼續(xù)進(jìn)行的是同型乳酸發(fā)酵，乳酸含量繼續(xù)增加，可達(dá)1.0%以上。當(dāng)乳酸積累達(dá)1.2％以上時(shí)，乳酸桿菌的活性受到抑制，發(fā)酵速度逐漸變緩甚至停止。

發(fā)酵后期：特點(diǎn)：乳酸含量過(guò)高，抑制乳酸菌活動(dòng)，乳酸菌減少。此階段泡菜酸度過(guò)高、風(fēng)味不協(xié)調(diào)。1、加入白酒有什么作用？白酒可抑制泡菜表面雜菌的生長(zhǎng)，它也是一種調(diào)味劑，可增加醇香感。思考：2、用水封閉壇口起什么作用？不封閉有什么結(jié)果？水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用，空氣中21％是氧氣，這是最簡(jiǎn)易的造成無(wú)氧環(huán)境的方法。這樣，壇內(nèi)可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵。如不封閉，則會(huì)有許多需氧菌生長(zhǎng)，蔬菜會(huì)腐爛。3、為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)一層白膜，這層白膜是怎么形成的？形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營(yíng)養(yǎng)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)、變質(zhì)的蔬菜？有些蔬菜，如小白菜和蘿卜等含有豐富的硝酸鹽。當(dāng)這些蔬菜放置過(guò)久時(shí)發(fā)生變質(zhì)（發(fā)黃、腐爛）或者煮熟后存放太久時(shí)，蔬菜中的硝酸鹽會(huì)被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。亞硝酸鹽含量的測(cè)定測(cè)定反應(yīng)原理總結(jié)酸化：鹽酸重氮化：亞硝酸鹽+對(duì)氨基苯磺酸重氮鹽鹽酸顯色：重氮鹽+N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽

比色：樣品和標(biāo)準(zhǔn)比色液對(duì)比①②③玫瑰紅色估算估算亞硝酸鹽含量1、測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理比色法

在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合生成玫瑰紅溶液。

將經(jīng)過(guò)反應(yīng)顯色后的泡菜待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)液比色，即可估算出樣品中的亞硝酸鹽含量。2、材料與器具泡菜、對(duì)氨基苯磺酸、N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽、鹽酸亞硝酸鈉、氯化鎘、氯化鋇、氫氧化鈉、氫氧化鋁、蒸餾水、榨汁機(jī)、移液管、容量瓶、比色管等3、步驟（1）配置溶液（2）配制標(biāo)準(zhǔn)液（3）制備泡菜樣品處理液（4）比色（1）配置溶液*對(duì)氨基苯磺酸溶液(4mg/mL)避光保存*N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽溶液(2mg/mL)

避光保存*亞硝酸鈉溶液(5ug/mL)*提取劑：氯化鎘、氯化鋇*氫氧化鋁乳液*氫氧化鈉溶液（2）配制標(biāo)準(zhǔn)顯色液

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(dāng)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(duì)照。并分別加入2.0mL對(duì)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（玫瑰紅色逐漸加深）。樣品處理液的制備增加亞硝酸鹽的溶解度中和鹽酸作為吸附劑，使泡菜液脫色，變澄清（3）制備泡菜樣品處理液樣品即濾液加入比色管顯色反應(yīng)：先加對(duì)氨基苯磺酸，后加N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽

比色：顯色后與標(biāo)準(zhǔn)顯色液對(duì)比，找出顏色最相近的記錄對(duì)應(yīng)亞硝酸鹽含量（4）比色2001年1月4日（封壇前）2001年1月8日2001年1月12日2001年1月15日2001年1月19日0.15

0.600.200.100.101號(hào)壇2號(hào)壇0.15

0.200.100.050.053號(hào)壇0.15

0.800.600.200.20泡菜腌制過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化

三只泡菜壇中的亞硝酸鹽含量變化的絕對(duì)數(shù)量雖然不同，但整體變化趨勢(shì)卻基本相同。腌制后的第五天含量最高，再降低，最后保持不變。（繪制曲線圖形）亞硝酸鹽含量發(fā)酵時(shí)間（d）

（1）亞硝酸鹽含量在第

4天達(dá)到最高峰。（2）亞硝酸鹽含量升高的原因是蔬菜組織和細(xì)菌內(nèi)的

硝酸還原酶的活性增強(qiáng)，將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。（3）亞硝酸鹽含量降低的原因是蔬菜組織和細(xì)菌內(nèi)的硝酸還原酶的活性減弱，硝酸鹽還原減少

果酒果醋腐乳泡菜微生物類(lèi)型原理反應(yīng)條件檢測(cè)方法酵母菌，真菌，兼性厭氧醋酸菌，細(xì)菌，好氧菌毛霉，真菌，好氧乳酸菌，細(xì)菌，厭氧菌酵母菌的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精18~25℃，無(wú)氧重鉻酸鉀與其反應(yīng)呈灰綠色醋酸菌的有氧呼吸產(chǎn)生醋酸30~35℃，通入氧氣品嘗、pH試紙檢測(cè)毛霉產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶15～18℃接種，酒精含量控制在12％左右乳酸菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸常溫，無(wú)氧條件pH檢測(cè)，亞硝酸鹽的檢測(cè)方法

在腌制后的前5天內(nèi)，泡菜中的亞硝酸鹽含量就可以達(dá)到最高峰。而后幾天泡菜中的亞硝酸鹽含量開(kāi)始有明顯下降。為什么？這可能是由于泡菜在開(kāi)始腌制時(shí)，壇內(nèi)環(huán)境有利于某些細(xì)菌的繁殖（包括一些硝酸鹽還原菌），這些細(xì)菌可以促進(jìn)硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。

但隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，乳酸菌也大量繁殖，對(duì)硝酸鹽還原菌產(chǎn)生一定的抑制作用，使其生長(zhǎng)繁殖受到影響，同時(shí)亞硝酸鹽又會(huì)被分解，造成泡菜中亞硝酸鹽的含量又有所下降。課堂練習(xí)下圖為泡菜的制作及測(cè)定亞硝酸鹽含量的實(shí)驗(yàn)流程示意圖，請(qǐng)據(jù)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(zhì)量比約為

，鹽水需煮沸并冷卻后才可使用，原因是

；試說(shuō)明鹽在泡菜制作中的作用：

(3)泡菜風(fēng)味形成的關(guān)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(dòng)不受影響

鹽有滅菌、滲出蔬菜中過(guò)多的水以及調(diào)味的作用調(diào)味料

(4)泡菜的制作方法不當(dāng)，很容易造成泡菜變質(zhì)，甚至發(fā)霉變味，試分析可能的原因：

(5)發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)定期測(cè)定亞硝酸鹽的含量，原因是

(6)測(cè)定亞硝酸鹽含量的方法是

。泡菜壇子密封不嚴(yán)或取食工具不衛(wèi)生，或鹽的比例過(guò)小，都會(huì)引起雜菌滋生、泡菜變質(zhì)

發(fā)酵不同時(shí)期亞硝酸鹽的含量會(huì)發(fā)生變化，及時(shí)檢測(cè)是為把握取食泡菜的最佳時(shí)機(jī)比色法二、亞硝酸鹽含量的測(cè)定（比色法）1、測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與N-1－萘基乙二胺偶聯(lián),結(jié)合生玫瑰紅色染料。將經(jīng)過(guò)反應(yīng)顯色后的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)液比色，即可計(jì)算出樣品中的亞硝酸鹽含量。

（2）配制標(biāo)準(zhǔn)顯色液液

用移液管吸取0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml亞硝酸鈉溶液，分別置于50ml比色管中，再取1支比色管作為空白對(duì)照。

并分別加入2.0ml對(duì)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。提取劑：分別稱(chēng)取50克氯化鎘、氯化鋇，溶解于1000ml蒸餾水中，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至1。氫氧化鋁乳液和2.5mol/l的氫氧化鈉溶液。

（3）制備樣品處理液

將3壇樣品做好標(biāo)記后，分別稱(chēng)取0.4千克泡菜，榨汁過(guò)濾得200ml汁液。取其中100ml至500ml容量瓶中，加200ml蒸餾水、100ml提取劑，混勻，再加入40ml氫氧化鈉溶液，用蒸餾水定容至500ml后，立即過(guò)濾。將60ml濾液轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中，加入氫氧化鋁（吸附脫色）乳液，定容至100ml，過(guò)濾。（4）比色

吸取40ml透明澄清的濾液，轉(zhuǎn)移到50ml比色管中，將比色管做好標(biāo)記。按步驟2的方法分別加入對(duì)氨基苯磺酸溶液和N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽溶液，并定容至50ml，混勻，靜置15分鐘。

觀察樣品顏色的變化，并與標(biāo)準(zhǔn)顯色液比較，找出與標(biāo)準(zhǔn)液最相近的顏色，記錄對(duì)應(yīng)的亞硝酸鈉含量，并計(jì)算。每隔2天測(cè)一次，將結(jié)果記錄下來(lái)。計(jì)算：如測(cè)試液與標(biāo)準(zhǔn)比色液的3微克相當(dāng)，則亞硝酸鹽的含量計(jì)算為3/1000/0.00960.4千克x100/200x60/500x40/100=0.0096取材得濾液200毫升取100毫升500毫升取60毫升100毫升取40毫升3.無(wú)機(jī)大分子顆粒吸附有機(jī)雜質(zhì)的原理和方法。

提取劑：氯化鎘和氯化鋇作為提取劑的作用是提取樣品處理液中的大分子有機(jī)雜質(zhì)，增加亞硝酸鹽溶解度（1）提取劑在配制時(shí)為什么要加入濃鹽酸調(diào)節(jié)PH至1？氫氧化鋁乳液：吸附泡菜汁液中的雜質(zhì)，使泡菜汁透明澄清，以便進(jìn)行顯色反應(yīng)（2）為什么需要用處理樣品與提取劑在搖床上振蕩提取1小時(shí)？（3）為什么振蕩后還需要加入氫氧化鈉溶液？防止形成氫氧化鎘沉淀為使沉淀沉在容器底部中和乳酸和其他酸（4）為什么加氫氧化鋁？2001年1月4日（封壇前）2001年1月8日2001年1月12日2001年1月15日2001年1月19日0.15

0.600.200.100.101號(hào)壇2號(hào)壇0.15

0.200.100.050.053號(hào)壇0.15

0.800.600.200.20泡菜腌制過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化每隔2天測(cè)一次，將結(jié)果記錄下來(lái)。

例:泡菜是人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^喜歡的一種食品，但是泡菜中卻含有亞硝酸鹽。當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0．3g—0．5g時(shí)，會(huì)引起中毒；達(dá)到3g時(shí)，會(huì)引起死亡。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，亞硝酸鹽的殘留量在醬菜中不得超過(guò)20mg／kg。膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過(guò)客”的形式隨尿液排出，只有在特定的條件下才會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物——亞硝胺。針對(duì)泡菜在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽的事實(shí)，某中學(xué)生物活動(dòng)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究不同食鹽濃度和發(fā)酵時(shí)間對(duì)亞硝酸鹽含量變化的影響。（1）請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的空缺內(nèi)容：①制作泡菜的原理：

。②測(cè)量指標(biāo)及方法:亞硝酸鹽與某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)