1、第第 6 课时课时 泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定 学习目标 1.进行泡菜的腌制，说明泡菜腌制的原理。2.测定泡菜中亚硝酸盐的含量。3.讨 论相关的食品安全问题。 一、泡菜的腌制 1.微生物：泡菜制作时起主要作用的微生物是假丝酵母和乳酸菌。 2.制作原理：在无氧的条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有 机酸和醇类物质等。 3.制作流程 归纳总结 泡菜制作的条件控制 (1)泡菜坛的选择：选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。用水封闭 坛口与坛外空气隔绝，这是最简易的制造无氧环境的方法。这样，坛内可利用蔬菜中天然存 在的乳酸菌进行乳酸发
2、酵。如不封闭，则会有许多需氧菌生长，蔬菜会腐烂。 (2)盐水按水盐质量比 41 配制，煮沸冷却后待用。煮沸有两大作用：一是除去水中氧气； 二是杀灭盐水中的细菌。 (3)材料装至八成满时，再加入盐水至没过全部材料，盖好坛盖。 (4)腌制条件的控制：腌制过程中要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食 盐用量不足 10%、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。 (5)泡菜坛内有时会长一层白膜， 这是由产膜酵母菌繁殖产生的。 酵母菌是兼性厌氧型微生物， 泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。 (6)封坛时，坛盖边沿的水槽中要注满水，严格密封，以保证乳
3、酸菌发酵所需的无氧环境，并 注意在发酵过程中经常补水。 例 1 泡菜发酵过程中起作用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，这些气泡产生的原因及成分分析最合理的是( ) A.乳酸菌初期进行需氧呼吸产生 CO2；气体为 CO2 B.发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生 CO2；气体为 CO2 C.因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积变小，气体被排出；气体为空气 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 答案 B 解析 乳酸菌是厌氧型微生物，只能进行厌氧呼吸产生乳酸，A 项错误；泡菜发酵初期有气 泡产生，是因为酵母菌进行需氧呼吸产生了 C
4、O2，B 项正确，C、D 项错误。 例 2 萝卜干和泡菜是深受市场欢迎的腌制食品，如图是一般的生产流程，据图回答下列有 关问题： (1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜，原因是 。 (2)腌制过程加入的盐水量不能过满， 否则会出现溢坛现象， 其原因是 。 (3)发酵过程主要利用了乳酸菌和 对萝卜中有机物的分解作用，产生有机酸和醇类物 质，使萝卜更可口美味。同时在生产过程中通过多种措施控制其他杂菌的繁殖，以保证产品 的质量，下列不属于此种措施的是 。 A.加盐 B.加白酒 C.加水密封 D.加糖 (4)为确保发酵所需的无氧环境，应注意 。 (5)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试写
5、出其中一种可能的原 因： 。 (6)如果在腌制过程中，加入一些已经腌制过的泡菜汁效果更好，其原因是 。 (7)泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是乳酸，还有少量的亚硝酸。若发酵后期密封 不当，将会促使 菌繁殖而导致产品的酸度过大。 答案 (1)亚硝酸盐的含量低 (2)萝卜会在盐水中发生渗透失水现象 (3)假丝酵母 D (4) 将坛口用水密封(必须答出水封法) (5)泡菜坛子密封不严、取食工具不卫生、盐的比例过小 等(答出一项即可) (6)泡菜汁含有已经扩增的一定量的发酵菌种 (7)醋化醋杆 解析 (1)新鲜的蔬菜中，亚硝酸盐的含量低，常作为制作泡菜的原料。(2)萝卜在盐水中会发 生渗透失水
6、，因此泡菜汁会不断增加，为防止泡菜汁溢出，加入的盐水量不能过满。(3)加盐 可制造一个高渗的外界溶液环境，使其他杂菌失水而死亡；加白酒可以杀死部分杂菌；加水 密封，制造一个缺氧环境，使部分好氧菌无法生存。加糖的目的是加快发酵速率。(4)为制造 缺氧环境，泡菜坛口必须加水密封。(5)泡菜的制作方法不当，比如灭菌不彻底、坛子密封不 严等，使空气中的霉菌进入坛内，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味。(6)已经腌制过的泡 菜汁中含有菌种，加入泡菜汁相当于接种了发酵菌，加速发酵进程。(7)若泡菜发酵后期密封 不当，空气中的醋化醋杆菌就会进入坛内，在有氧情况下分解有机物产生醋酸，导致产品的 酸度过大。 规律
7、方法 总结泡菜发酵过程 泡菜在发酵期间，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 微生物：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活 跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇和 CO2等。由于有较 多的 CO2产生，气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出，使坛内逐渐形成无氧状态。 乳酸： 此时泡菜液的含酸量约为 0.3%0.4%， 是泡菜初熟阶段， 其菜质咸而不酸、 有生味。 (2)发酵中期 微生物：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH 下降，无氧状态形成，乳酸
8、菌开始活跃， 并进行同型乳酸发酵。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。 乳酸：这时乳酸的积累量可达到 0.6%0.8%，pH 为 3.53.8。这一期间为泡菜完全成熟 阶段，泡菜有香味且酸度正好。 (3)发酵后期 乳酸：在此期间进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达 1.0%以上。此阶段泡菜 酸度过高，风味不协调。 微生物：当乳酸含量达到 1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停 止。 二、亚硝酸盐的定量测定 1.亚硝酸盐的产生 在无氧条件下，微生物利用菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质 等，其中也有亚硝酸。亚硝酸盐存在于泡菜等各种腌制
9、食品中，亚硝酸盐对人体有害，是致 癌物质。 2.实验原理 亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应。这一产物再与 N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红 色产物，可用光电比色法定量。 3.亚硝酸盐的定量测定流程 (1)样品处理：泡菜 25 g 制匀浆过滤后调 pH 至 8.0加硫酸锌溶液 25 mL加氢氧化钠溶液 至产生白色沉淀水浴加热至 60 C过滤取滤液定容至 500 mL。 (2)测定：10 mL 样品溶液4.5 mL 氯化铵缓冲液2.5 mL 60%乙酸溶液5 mL 显色液定 容至 25 mL暗处静置 25 min550 nm 处测定光密度值(以 10 mL 水作空白对照)。 4.标准曲线的绘
10、制 以亚硝酸钠质量为横坐标，以光密度值(OD 值)为纵坐标，绘制标准曲线。 5.计算 公式：X1m2V1 m1V2 X1：样品中亚硝酸盐含量，单位 mg/kg； m1：样品质量，单位 g； m2：通过标准曲线得到的亚硝酸盐质量，单位 g； V1：样品处理液总体积； V2：测定用样品液体积。 归纳总结 泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐含量变化 (1)发酵初期： 乳酸菌和乳酸的量都比较少， 由于硝酸盐还原菌的活动， 亚硝酸含量有所增加。 (2)发酵中期：乳酸菌数量达到高峰，乳酸的量继续积累，亚硝酸盐含量下降，所以亚硝酸盐 在整个发酵过程中的含量变化趋势如下图 1 所示。 (3)发酵后期：由于乳
11、酸的积累，酸度继续增加，乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降， 硝酸盐还原菌完全被抑制。 (4)乳酸菌数量、乳酸含量变化曲线如下图 2、图 3 所示。 例 3 有关测定亚硝酸盐含量的叙述，不正确的是( ) A.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应需要在酸化条件下才会发生 B.重氮化反应后重氮盐与 N-1-萘基乙二胺偶联形成紫红色产物 C.对显色反应进行目测，可精确算出泡菜中亚硝酸盐的含量 D.亚硝酸钠标准溶液(储液)要在冰箱中避光保存 答案 C 解析 对显色反应进行目测，可大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量，但不能精确算出。 例 4 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
12、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。回答下列相关问 题： (1)请完善下列实验步骤： 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。 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。 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)下图表示的是泡菜中 含量变化趋势。 (3)泡菜制作过
13、程中产酸的细菌主要是 (填“醋化醋杆菌”或“乳酸菌”)。 (4)三坛泡菜分别在腌制过程中的第 3、5、7、9、11、13 天分别对食盐浓度为 4%、6%、8% 的泡菜做了亚硝酸盐含量的检测，得到以下数据： 食盐浓度 发酵天数 1 号坛 4% 2 号坛 6% 3 号坛 8% 第 3 天 1.6 1.2 0.5 第 5 天 3.2 5.5 2 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 3.2 1.2 1.2 发酵温度：1315 单位：mg/kg 请根据表中数据，对泡菜的制作提出两条建议： 。 答案 (1)不同浓度的亚
14、硝酸钠标准溶液 不同泡制天数的泡菜滤液 样品管 相同 (或相近) (2)亚硝酸盐 (3)乳酸菌 (4)泡菜腌制时间最好长于 13 天；适当地增加食盐的浓 度 1.判断正误： (1)市场上专用于泡菜的容器瓶口处的凹槽主要是用于美观( ) (2)泡菜发酵过程中形成亚硝酸盐的细菌主要是假丝酵母( ) (3)制作泡菜时加入陈泡菜汁会缩短泡菜腌制时间( ) (4)泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用对氨基苯磺酸和 N-1-萘基乙二胺检验( ) (5)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件( ) (6)腌制的泡菜虽然含亚硝酸盐，但多吃无妨( ) (7)测定果酒、果醋的产生和亚硝酸盐的含量均可用品尝法(
15、 ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 2.(2019 嘉兴模拟)家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并 用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于 温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述，不正确的是( ) A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种 C.制作泡菜的过程中，有机物的干重和种类将减少 D.若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程 答案 C 解析 用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒， A 项正确； “陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌菌种， 制
16、作泡菜时加入“陈泡菜水”可以实现接种乳酸菌菌种的目的，B 项正确；制作泡菜的过程 中，由于呼吸作用的消耗，有机物的干重将减少，但坛内有机物的种类将增加，C 项错误； 若放入的食盐过多，抑制了乳酸菌的发酵，就会使制作的泡菜“咸而不酸”，D 项正确。 3.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响，下列说法不正确的是( ) A.膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出 B.亚硝酸盐可作为食品添加剂 C.亚硝酸盐在特定条件下可转变成致癌物质 D.蔬菜放置过久，亚硝酸盐含量将上升 答案 A 解析 研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，可作为食品添加剂，B 正确；亚 硝酸盐本身无致癌作用，在特定条件下
17、转变成的亚硝胺有致癌作用，C 正确；蔬菜放置过久， 其亚硝酸盐含量会上升，D 正确；少量的亚硝酸盐可随尿排出，过量时将危害健康，A 错误。 4.在泡菜的制作过程中，不正确的是( ) A.按照清水与盐的质量比为 41 的比例配制盐水 B.按照清水与盐的质量比为 51 的比例配制盐水 C.盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染 D.在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境 答案 B 解析 泡菜的制作依靠的是乳酸菌的厌氧呼吸；制作时要防止污染，以防泡菜腐败变质，清 水与盐的质量比为 41，若食盐量不足，易造成细菌大量繁殖。 5.(2017 浙江 4 月选考改编)回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题
18、： (1)制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌。取适量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后， 再用 蘸取少量的稀释液，在 MRS 乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸 菌单菌落。下图所示的划线分离操作，正确的是 。 (2)泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐，其中醇类是由 进行厌氧 呼吸产生的。亚硝酸盐对人体有害，为测定泡菜中亚硝酸盐的含量，从泡菜中提取亚硝酸盐， 与 发生重氮化反应，再与 N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物。然后用 光程 1 cm 的 ，在 550 nm 光波下测定光密度值，与由已知浓度梯度亚硝酸钠制作的 比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。 (3)已知乳酸菌中的亚
19、硝酸还原酶能降解亚硝酸盐。在一定的腌制时间内，随着腌制时间的延 长，泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低，是由于在厌氧和 环境下亚硝酸盐被亚硝酸还原 酶降解。 (4)泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量是怎样变化的？ 。 (5)泡菜适于取食的是发酵的哪个阶段？大约是发酵的第几天？ 。 答案 (1)接种环 B (2)假丝酵母 对氨基苯磺酸 比色杯 标准曲线 (3)酸性 (4)先增 加后下降 (5)发酵中期泡菜酸而清香；大约是发酵后的第 10 天左右 解析 (1)本题中，乳酸菌的接种方法为划线分离法。划线分离法中用接种环蘸取菌液进行划 线。(2)厌氧条件下假丝酵母厌氧呼吸产生醇类物质。检测亚硝酸盐的含量通常采用光电比
20、色 法，原理是亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与 N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红色 产物。然后用光程为 1 cm 的比色杯，在 550 nm 光波下测定光密度值，与由已知浓度梯度亚 硝酸钠制作的标准曲线对比，利用公式计算样品中亚硝酸盐的含量。(3)亚硝酸还原酶在厌氧 和酸性环境下能够降解亚硝酸盐，故在一定的腌制时间内，泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低。 (4)泡菜腌制过程中，亚硝酸盐含量先增加后下降。(5)在泡菜发酵中期泡菜酸而清香且亚硝酸 盐含量较低，此时适于取食，大约是发酵后的第 10 天左右。 6.在保持传统产品风味的前提下，研究人工接种对泡菜发酵速度、亚硝酸盐含量及品质的影 响。请回
21、答下列问题： (1)自然发酵时，为了缩短制作时间，有人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 。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的消长规律是 。 A.不断增多 B.不断减少 C.先增多后减少 D.先减少后增多 (2)对乳酸菌进行分离与培养时，下列叙述正确的是 。 A.在酒精灯火焰旁进行倒平板或接种操作属于无菌操作 B.所有的器皿包括培养皿、刀具和镊子等只需进行消毒处理 C.泡菜制作过程中放入蒜瓣、生姜等香辛料的作用是杀灭杂菌 D.使用高压锅灭菌，则通电后开始记录灭菌时间 (3)如图表示 。 据图中数据可知， 自然发酵时， 与第
22、2 天相比， 第 6 天后的泡菜更适合食用，因为后者 。 (4)亚硝酸盐的含量可采用 法定量检测，其中要利用亚硝酸钠标准溶液建立标准曲 线，其横坐标为亚硝酸钠质量，纵坐标为 。某研究小组得到一株“优选”乳酸菌(亚 硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高 5 倍)，可推测与普遍乳酸菌相比，用“优选”乳酸菌制作 泡菜的过程中亚硝酸盐含量 。 答案 (1)增加乳酸菌的数量 A (2)A (3)人工接种发酵与自然发酵过程中亚硝酸盐含量与 发酵天数的关系 亚硝酸盐含量更低 (4)光电比色 光密度值 较低 解析 (1)加入少量陈泡菜液，相当于接种了已经扩增的发酵菌，即增加乳酸菌数量。开始制 作到泡菜品质最佳这段时
23、间内，乳酸菌数量应该不断增多。(2)在酒精灯火焰旁进行倒平板或 接种操作属于无菌操作，A 项正确；所有的器皿包括培养皿、刀具和镊子等都要进行灭菌处 理，B 项错误；加入香辛料的主要作用是调味，C 项错误；使用高压锅灭菌时，应达到所设 置的压力时才开始计时，D 项错误。(3)由题图可知，该图示表示的是人工接种发酵与自然发 酵过程中亚硝酸盐含量与发酵天数的关系，所以该图表示人工接种发酵对泡菜中亚硝酸盐含 量的影响。由图可知，自然发酵时，与第 2 天相比，第 6 天后的泡菜更适于食用，这是因为 后者亚硝酸盐含量更低。(4)亚硝酸盐的含量可采用光电比色法定量检测，其中要利用亚硝酸 钠标准溶液建立标准曲线，其横坐标为亚硝酸钠质量，纵坐标为光密度值；由于“优选”乳 酸菌的亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高 5 倍，所以用“优选”乳酸菌制作泡菜的过程中 亚硝酸盐含量较低。