高中生物第3章食品加工技术第12课时食品加工过程中产课件.ppt

1、第12课时食品加工过程中产生的有害物质的测定第3章食品加工技术学习导航1.阅读教材P60、P63内容，掌握乳酸菌及亚硝酸盐的相关知识。2.结合教材P6062内容，学习制作泡菜并测定亚硝酸盐含量的变化。3.结合教材P6263内容，概述比色法的测定原理及亚硝酸盐标准曲线的制作方法。重难点击1.分析泡菜制作过程中产生亚硝酸盐的原因及亚硝酸盐含量变化的影响因素。2.概述比色法的测定原理及亚硝酸盐标准曲线的制作方法。一、乳酸菌的特点和亚硝酸盐的性质当堂检测二、泡菜制作的实验设计内容索引三、检测亚硝酸盐的含量一、乳酸菌的特点和亚硝酸盐的性质基础梳理泡菜的制作离不开乳酸菌的作用，泡菜制作中会产生有害的亚硝酸

2、盐，因此要先了解二者的特点。1.乳酸菌乳酸菌(1)生物学特征单细胞的 生物。种类：乳酸菌不是一种生物，而是一类生物，其中常见的有乳酸链球菌和 菌。增殖方式：生殖。分布：空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道等。原核乳酸杆分裂(2)代谢特点代谢类型是 ，在 条件下，能分解葡萄糖为 ，可用来生产泡菜和酸奶。反应式：C6H12O6 (乳酸)。异养厌氧型乳酸无氧2C3H6O32.亚硝酸盐亚硝酸盐(1)理化特性：为白色粉末，易溶于水。(2)应用：在食品生产中用作 。(3)腌菜中亚硝酸盐的来源：生产中使用化肥不当使 在蔬菜体内积累，在腌渍蔬菜的过程中有害微生物将其 为亚硝酸盐。(4)亚硝酸盐的危害诱发 症。

3、在一定条件下，亚硝酸盐与微生物对蔬菜和肉类食物中的蛋白质、多肽、氨基酸的降解作用会产生胺类物质，在一定条件下与亚硝酸盐合成较强致癌物质 。食品添加剂硝酸盐还原高铁血红蛋白亚硝胺1.泡菜制作过程中乳酸菌的来源？答案答案蔬菜自然带入。2.蔬菜带有大肠杆菌等一些有害微生物，泡菜制作过程中，哪些因素可以抑制有害细菌的生长？答案答案加入一定浓度的食盐可以抑制有害微生物的生长，乳酸菌的繁殖产生的乳酸进一步抑制有害细菌的生长。3.为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？答案答案因为酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用。抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。问题探究答案归纳归纳总结

4、总结有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。拓展应用1.下列关于乳酸菌的叙述中，不正确的是A.乳酸菌的种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌B.它在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内均有C.一个泡菜坛里的所有乳酸菌构成一个种群D.乳酸菌是严格厌氧微生物解析解析乳酸菌种类繁多，常见种类有乳酸链球菌和乳酸杆菌，除此之外还有50多种，在自然界的分布非常广泛，但所有乳酸菌都有一个共同特征，即在厌氧条件下将糖类转化为乳酸。一个泡菜坛里的乳酸菌不一定是同种，所以不

5、能构成一个种群。答案解析2.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.亚硝酸盐分布广泛，其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4 mg/kgC.咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7 mg/kg以上，所以尽量少吃咸菜D.亚硝酸盐不会危害人体健康，并且还具有防腐作用，所以在食品中应多 加些以延长食品的保质期解析解析亚硝酸盐具有防腐作用。但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.30.6 g时，会中毒；当摄入总量达到3 g时，会引起死亡。答案解析一题多变一题多变当人体摄入亚硝酸盐总量达到 g时，会引起中毒；当摄入总量达到 g时，会引起死亡。答案0.30.63二、泡菜制作的实验设计基础梳理请根

6、据泡菜制作的流程分析：1.实验原理实验原理泡菜主要是利用蔬菜自然带入的乳酸菌，在 条件下进行乳酸发酵制成的。在泡菜制作过程中加入一定浓度的 可以抑制有害微生物的生长。发酵中，产生的 会进一步抑制有害细菌的生长繁殖。厌氧食盐乳酸2.材料准备材料准备(1)选择泡菜坛：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。(2)选择原料：质地鲜嫩、无虫咬、无烂痕斑点。3.制作过程制作过程(1)冲盐卤：取一定量的清水，加入适量的食盐和_(清水和盐质量比约为 41)，并将盐水 备用。(2)原料处理：将新鲜蔬菜预先清洗、晾晒，然后切成 ，晾干。(3)装坛：将预处理的新鲜蔬菜混匀后装入坛中

7、至满，加盐卤至 。同时加入适量的香辛料调味。(4)封坛发酵：盖上泡菜坛盖子，在坛盖边沿的 中注满 进行密封发酵。将封好的坛子，放在室温环境约15天，便可制成爽口的泡菜。白糖煮开后冷却块状淹没蔬菜水槽水阅读下列材料，探究问题：泡菜发酵过程中，乳酸菌、杂菌及乳酸含量的变化规律材料材料1发酵初期：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，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。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。材料材料2发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，这时乳酸的积累量可以达

8、到0.6%0.8%，pH为3.53.8。大肠杆菌、腐生菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香。问题探究材料材料3发酵后期：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，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。1.泡菜发酵原理(1)试写出泡菜发酵过程反应式。答案答案C6H12O6 2C3H6O3能量。(2)发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，试分析气泡产生的原因。为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？答案答案气泡的产生是由于酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生的CO2。形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌

9、是兼性厌氧微生物，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。答案2.发酵条件的控制(1)为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境？答案答案制作泡菜所用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，只有在无氧环境中才会进行乳酸发酵。(2)如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？答案答案选择的泡菜坛要有很好的气密性；加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。(3)制作泡菜往往要加入一些白酒，加入白酒有什么作用？答案答案白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感。答案泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化时期乳酸菌乳酸初期少(有氧气，乳酸菌活动受抑制)

10、少中期最多(乳酸抑制其他菌活动)增多，pH下降后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制自身活动)继续增多，pH继续下降变化曲线归纳归纳总结总结拓展应用3.泡菜制作过程中，下列对不同时期泡菜坛中乳酸菌含量的叙述，正确的是A.制作泡菜初期并无乳酸菌的存在B.腌制过程中乳酸菌含量会逐渐增多并达到最高峰，然后下降C.腌制后期乳酸菌含量会急剧下降D.腌制的全过程乳酸菌的含量不变，活性不同解析解析泡菜的制作是利用蔬菜表面的乳酸菌的代谢，将糖类转化成乳酸，因此发酵初期就有乳酸菌存在；由于发酵条件的变化，乳酸菌大量繁殖，达到一定量后由于酸度过大，乳酸菌数量会下降。答案解析4.在泡菜的制作过程中，不正确的是A

11、.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解析解析泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸；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，也易造成细菌大量繁殖。答案解析方法技巧方法技巧发酵过程中杂菌的控制方法发酵过程中杂菌的控制方法(1)泡菜坛的密闭性及灭菌。(2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。(3)食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。(4)调味料也具有抑菌的作用。(5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。三

12、、检测亚硝酸盐的含量基础梳理亚硝酸盐含量超标的泡菜对人体是有害的，因此在制作泡菜时要检测亚硝酸盐的含量。1.实验原理实验原理亚硝酸盐在盐酸酸化的条件下能与显色液(质量分数为0.33%的_ 溶液和质量分数为0.05%的 溶液按 的体积比混合)反应生成 色化合物，通过 测定待测液的吸光度(OD值)，再和 溶液的吸光度进行对比，计算样品中亚硝酸盐的含量。对氨基苯磺酸萘胺1 1红分光光度计标准浓度2.操作过程操作过程(1)绘制标准曲线10 mmol/L亚硝酸钠溶液：精确称取0.69 g亚硝酸钠，用蒸馏水在容量瓶内定容到1 000 mL。分别取10 mmol/L亚硝酸钠溶液2 mL、4 mL、6 mL、

13、8 mL、12 mL、16 mL，用蒸馏水在容量瓶内定容到1 000 mL，分别得到20 mol/L、mol/L、60 mol/L、mol/L、120 mol/L、mol/L标准亚硝酸钠溶液。利用分光光度计，在 nm的波长下测定上述各浓度溶液的OD值，以浓度为 坐标，以OD值为 坐标，绘制标准曲线。4080160540横纵(2)测定泡菜内亚硝酸盐的含量自发酵之日起，连续10天取菜叶 g，测 ，再将菜叶洗净后用研钵研碎，加入 mL蒸馏水，取 ，测定OD值。根据 换算亚硝酸盐含量，记录实验数据。100pH10上清液标准曲线3.结果分析结果分析(1)亚硝酸盐的含量与发酵时间的关系如图，请分析：AB段

14、：坛内环境有利于 菌的繁殖，将硝酸盐还原为_ ，曲线上升。BC段：由于乳酸菌的大量繁殖，产生 ，对 菌产生抑制作用，同时形成的 又被分解，曲线下降。硝酸盐还原亚硝酸盐乳酸硝酸盐还原亚硝酸盐(2)请在下图中画出pH随发酵时间的变化曲线，并分析原因。答案答案如图所示原因：乳酸菌发酵过程中产生乳酸，使发酵液的pH下降。1.亚硝酸盐含量的变化某同学在泡菜腌制过程中每34天测一次亚硝酸盐的含量，其结果如下表：泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化(mg/kg)问题探究坛号 亚硝酸盐含量腌制天数123封坛前0.150.150.154天0.600.200.807天0.200.100.6010天0.100.050.2

15、014天0.100.050.20(1)在下图中绘出1号坛泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化图。答案答案答案如图所示(2)结合曲线和表中数据分析亚硝酸盐含量变化的原因。答案答案泡菜在开始腌渍时，坛内环境有利于杂菌的繁殖(包括一些硝酸盐还原菌)，这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。但随着腌渍时间的延长，乳酸菌大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作用，使其生长繁殖受到影响，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。(3)日常生活中不能吃存放时间长、变质蔬菜的原因是什么？答案答案存放时间长、变质的蔬菜中含有大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定的条件下会转变成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用，同时对动物具有

16、致畸和致突变作用。答案2.亚硝酸盐含量的测定(1)硝酸盐含量和食盐浓度有何关系？答案答案亚硝酸盐含量和食盐浓度的关系：食盐浓度低，对硝酸还原菌的抑制作用小，硝酸还原菌的生长快，亚硝酸盐生成速度快且生成量大，出现的亚硝酸盐峰值的时间早且峰值高；食盐浓度大，对硝酸还原菌的抑制作用大，硝酸还原菌的生长慢，亚硝酸盐生成速度慢且生成量小。(2)亚硝酸盐的含量和pH有何关系？答案答案pH直接反映的是乳酸菌的繁殖生长情况。pH很快降下来说明乳酸菌生长旺盛，产生的乳酸多，酸性环境形成的早，对硝酸还原菌的抑制作用大，硝酸还原菌的生长慢，亚硝酸盐生成速度慢且生成量小。反之，则亚硝酸盐生成速度快且生成量大。答案归纳

17、归纳总结总结(1)正确腌渍、食用泡菜的方法保证腌渍蔬菜和所用用具的干净，减少其他微生物的污染。合理选用腌渍温度、糖度、酸度、盐度和厌氧程度控制有利于乳酸菌的生长环境。(2)安全食用泡菜的方法避开亚硝酸盐高峰期食用。适量食用，不与热肉制品同时食用或混合烹调食用。在食用泡菜时，适量增加新鲜蔬菜和水果的摄取。拓展应用5.关于亚硝酸盐的测定，下列说法不正确的是A.可以用亚硝酸钠配制标准浓度溶液B.不同浓度的溶液OD值不同C.发酵过程中，发酵液的pH开始时下降的越快，说明乳酸菌的活性越弱D.发酵过程中，亚硝酸盐的含量先上升后下降解析解析发酵过程中，发酵液的pH开始时下降的越快，说明乳酸产生的越多，乳酸菌

18、的活性越强。答案解析6.下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是A.亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈红色B.显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变C.不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同D.样品液显色后，通过与已知浓度的标准显色液比色，可大致估算出样 品液中亚硝酸盐的含量解析解析显色反应是指在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐能与显色液反应生成红色化合物，所以理化性质发生了改变，故A项正确，B项错误。不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同，因此可以通过与标准显色液比较，大致估算待测液中亚硝酸盐的含量，故C、D项正确。答案解析分光光度计的测定原理是什么？答案答案当一束波长一定的平行单色光，通过液层厚度一定的均匀有

19、色溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度呈正比关系。答案一题多变一题多变检测过程中应注意的问题检测过程中应注意的问题(1)标准显色液、样品处理液的制备中计量要精确。(2)测定亚硝酸盐含量的操作中，注意每次取样要用洗净的筷子、小匙，专人专用，专人清洗。取样后迅速封坛，防止泡菜被污染。(3)在实验过程中，应比较不同时期亚硝酸盐含量的变化及其对泡菜质量的影响。(4)比色后，如果发现样品液与标准液浓度不吻合，还应在已知浓度范围内，改变浓度梯度，进一步配制标准显色液，重新比色。拓展延伸拓展延伸课堂小结无氧乳酸发酵显色剂当堂检测1.要使泡菜制作成功，最主要的条件是A.无氧环境 B.有氧环境C.加盐 D.加香辛料

20、解析解析泡菜制作过程的发酵主要是乳酸菌进行的无氧发酵，产生的乳酸使得泡菜清香脆嫩，酸咸可口，所以关键是创造一个无氧条件。23451答案解析62.关于泡菜的腌渍和食用的叙述不正确的是A.食用泡菜要避开亚硝酸盐含量的高峰期B.发酵时加入白糖的目的是为乳酸菌的快速繁殖提供能量C.发酵过程中，只有高浓度的食盐能抑制有害菌的繁殖D.发酵过程中，要保持泡菜坛的水槽内始终有水答案解析234516解析解析食用泡菜要避开亚硝酸盐含量的高峰期，以减少危害；发酵时加入白糖的目的是为乳酸菌的快速繁殖提供能量，让乳酸菌快速繁殖产生乳酸抑制有害微生物；发酵过程中，一方面高浓度的食盐能抑制有害菌的繁殖，另一方面，乳酸菌产生

21、的乳酸也能抑制微生物的繁殖；发酵中，要保持泡菜坛的水槽内始终有水，以提供发酵需要的无氧环境。2345163.下列关于发酵产物的说法中，错误的是A.果汁发酵是否产生酒精可以用重铬酸钾来检测B.检测醋酸产生的简单易行的方法是闻气味C.泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用显色液进行检测D.检验乳酸产生的简单易行的方法是品尝解析解析发酵产物的鉴定不可以用品尝的方法，以防有毒。检验乳酸的方法是用pH试纸检测。答案解析2345164.如图为泡菜腌渍过程中亚硝酸盐含量变化曲线，其中正确的是答案解析234516解析解析自然界中，亚硝酸盐分布广泛，没有腌渍的蔬菜中也含有一定量的亚硝酸盐，在腌渍几天后，泡菜中的亚硝酸盐的

22、含量达到最高峰，但随着腌渍时间延长，乳酸菌大量繁殖产生乳酸抑制硝酸盐还原菌的繁殖，致使泡菜中亚硝酸盐含量下降。2345165.有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响，下列说法正确的是A.膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出B.亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用C.亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物质D.亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响解析解析研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，当人体摄入量达到某一数值后才会致病。亚硝酸盐绝大部分随尿液排出体外，其本身无致癌作用，但在特定条件下会转变成致癌物质。答案解析234516答案6.泡菜是人们日常生活中比较喜欢食用的一种食品，但是泡菜中却含有

23、亚硝酸盐。某研究性学习小组的同学为了探究泡菜在发酵过程中不同食盐浓度和发酵时间对亚硝酸盐含量变化的影响，设计了相关实验进行研究。请回答下面的问题：(1)制作泡菜的原理是 ，制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是 。解析解析泡菜制作原理是在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸；与储存时间较久的蔬菜相比，新鲜蔬菜亚硝酸盐含量较低，故制作泡菜时宜选择新鲜蔬菜。234516无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸亚硝酸盐的含量低解析答案(2)如图是该活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。根据此实验结果，你认为制作泡菜比较适合的食盐浓度为 ；原因是_。234516解析5%食盐质量分数为5%的泡菜中亚硝酸盐含量变化最快，说明乳酸菌代谢最旺盛，且在发酵11 d后亚硝酸盐含量降到最低值解析解析图中曲线显示食盐质量分数为5%的泡菜中乳酸菌代谢活动最强，且亚硝酸盐含量下降最快。答案(3)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因_ 。解析解析乳酸菌为厌氧型微生物，若泡菜坛密封不严或杂菌污染均会导致泡菜腐烂变质。234516解析泡菜坛子密封不严，或取食工具不卫生，或盐的比例过小，都会引起杂菌滋生，导致泡菜变质