X1專題1課題1制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量.ppt
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復(fù)習(xí)舊知識1、腐乳的制作用的是什么微生物?細(xì)胞結(jié)構(gòu)?生殖方式?代謝類型?2、腐乳的前期發(fā)酵的目的是什么?時間多長?3、腐乳制作過程中有哪些措施可以預(yù)防雜菌污染?,2、前期發(fā)酵的作用,一是使豆腐表面有一層菌膜包住,形成腐乳的“體”;二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶,有利于豆腐所含有的蛋白質(zhì)水解為各種氨基酸。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過程。通過腌制并配入各種輔料(紅曲、面曲、酒釀),使蛋白酶作用緩慢,促進(jìn)其他生化反應(yīng),生成腐乳的香氣。,泡菜的制作,金湖二中生物教研組,泡菜是一種以濕態(tài)發(fā)酵方式加工制成的浸制品,為泡酸菜類的一種。泡菜制作容易,成本低廉,營養(yǎng)衛(wèi)生,風(fēng)味可口,利于貯存。在我國四川、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制癌作用危害身體健康,所以不易多吃,基礎(chǔ)知識(一)乳酸菌發(fā)酵,2)乳酸菌形態(tài)、結(jié)構(gòu),常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌,原核細(xì)胞(你認(rèn)為有哪些結(jié)構(gòu)?),乳酸菌種類很多,在自然界中分布廣泛,空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道內(nèi)都有乳酸菌的分布。,1)乳酸菌自然界分布,在無氧的情況下,將葡萄助分解成乳酸異養(yǎng)厭氧型,3)乳酸菌發(fā)酵原理(代謝類型),思考并回答:1、你能寫出乳酸菌分解葡萄糖的反應(yīng)式嗎?2、用乳酸桿菌制作酸奶時,牛奶的營養(yǎng)和能量會發(fā)怎樣的變化?為什么?3、把100毫升的牛奶分別放入100、200、300、400毫升的容器中進(jìn)行乳酸發(fā)酵,最先發(fā)酵成功的是哪個?你能說出理由嗎?5、你能說出乳酸桿菌與酵母菌的異同嗎?,基礎(chǔ)知識(一)乳酸菌發(fā)酵,亞硝酸鹽分布列舉:蔬菜中亞硝酸鹽的平均含量約為4mg/Kg,咸菜中亞硝酸鹽的平均含量在7mg/Kg以上,而豆粉中平均含量可達(dá)10mg/Kg。,1)亞硝酸鹽的有關(guān)知識:,基礎(chǔ)知識(二)亞硝酸鹽,亞硝酸鹽(包括亞硝酸鉀和亞硝酸鈉)為白色粉末,易溶于水,在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。自然界中,亞硝酸鹽分布廣泛。,2)我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的亞硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn),亞硝酸鹽一般不會危害人體健康,但是,當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0.3~0.5g時,會引起中毒,達(dá)3g時會引起死亡。,我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,亞硝酸鹽的殘留量在肉制品中不得超過30mg/Kg,醬腌菜中不超過20mg/Kg,而嬰兒奶粉中不得超過2mg/Kg。,3)亞硝酸鹽的危害,基礎(chǔ)知識(二)亞硝酸鹽,思1:為什么含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶?,答:酸奶的制作依靠的是乳酸菌的發(fā)酵作用。抗生素能夠殺死或抑制乳酸菌的生長,因此含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶。,基礎(chǔ)知識(二)亞硝酸鹽,膳食中的絕大多數(shù)亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過客”的形式隨尿排出,只有在特定的條件下(適宜的PH、溫度和一定的微生物作用),才會轉(zhuǎn)變成致癌物——亞硝胺。大量動物實驗表明,亞硝胺具有致癌作用,同時對動物具有致畸和致突變作用。研究表明,人類的某些癌癥可能與亞硝胺有關(guān)。,問1:人類的某些癌癥可能與亞硝酸鹽有什么關(guān)系?,問2:你能設(shè)計實驗證明亞硝胺能使動物細(xì)胞發(fā)生癌變嗎?,基礎(chǔ)知識(二)亞硝酸鹽,思2:為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜,不吃存放時間過長、變質(zhì)的蔬菜?,答:有些蔬菜,如小白菜和蘿卜等,含有豐富的硝酸鹽。當(dāng)這些蔬菜放置過久發(fā)生變質(zhì)(發(fā)黃、腐爛)或者煮熟后存放太久時,蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽,危害人體健康。,基礎(chǔ)知識(二)亞硝酸鹽,請你根據(jù)實驗流程示意圖和提供的資料(P10),思考有關(guān)問題,然后進(jìn)行實驗設(shè)計,并寫出詳細(xì)的實驗方案。,實驗設(shè)計,1、材料、器具、步驟、條件等?2、如何制作泡菜?3、如何提取泡菜亞硝酸鹽、怎樣測定等?,實驗設(shè)計,[資料一]泡菜的制作按照清水與鹽的質(zhì)量比為4:1的比例配制鹽水,將鹽水煮沸冷卻。將經(jīng)過預(yù)處理的新鮮蔬菜混合均勻,裝入泡菜壇內(nèi),裝至半壇時,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,續(xù)裝至八成滿,再徐徐注入配置好的鹽水,使鹽水沒過全部菜料,蓋好壇蓋。在壇蓋邊沿的水槽中注滿水,以保證壇內(nèi)乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境。在發(fā)酵過程中要注意經(jīng)常補(bǔ)充水槽中的水。發(fā)酵時間長短受室內(nèi)溫度的影響。,[資料二]測定亞硝酸鹽含量的原理在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與(對氨基苯磺酸)發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與(N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽)結(jié)合生成玫瑰紅溶液。將經(jīng)過反應(yīng)顯色后的待測樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行目測比色,即可大致估算出樣品中的亞硝酸鹽含量。我們還學(xué)過哪些顏色反應(yīng)?,實驗設(shè)計,思3:為什么泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜,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)酵液營養(yǎng)豐富,其表面氧氣含量也很豐富,適合酵母菌的繁殖。,泡菜壇本身質(zhì)地好壞對泡菜與泡菜鹽水有直接影響,故用于泡菜的壇子應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格檢驗,其優(yōu)劣的區(qū)分方法如下:①觀型體:泡菜壇以火候老、釉質(zhì)好、無裂紋、無砂眼、形體美觀的為佳。②看內(nèi)壁:將壇壓在水內(nèi),看內(nèi)壁,以無砂眼、無裂紋、無滲水現(xiàn)象的為佳。③視吸水:壇沿?fù)饺肭逅话耄脧U紙一卷,點燃后放壇內(nèi),蓋上壇蓋,能把沿內(nèi)水吸干(從壇沿吸入壇蓋內(nèi)壁)的泡菜壇質(zhì)量較好,反之則差。④聽聲音:用手擊壇,聽其聲,鋼音的質(zhì)量則好,空響、砂響、音破的質(zhì)次。,操作提示(一)泡菜壇的選擇,,腌制過程中,要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量。溫度過高、食鹽用量不足10%、腌制時間過短,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,亞硝酸鹽的含量開始下降。,操作提示(二)腌制條件,關(guān)注:在腌制后的前6天內(nèi),泡菜中的亞硝酸鹽含量就可以達(dá)到最高峰。而第9天后泡菜中的亞硝酸鹽含量開始有明顯下降。這可能是由于泡菜在開始腌制時,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。但隨著腌制時間的延長,乳酸細(xì)菌也大量繁殖,對硝酸鹽還原菌產(chǎn)生一定的抑制作,使其生長繁殖受到影響,造成泡菜中亞硝酸鹽的含量又有所下降。,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,這是最簡易的造成無氧環(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,則會有許多需氧菌生長,蔬菜會腐爛。說出壇內(nèi)微生物的代謝類型的變化情況。,思考1、加入白酒有什么作用?,白酒可抑制泡菜表面雜菌的生長,它也是一種調(diào)味劑,可增加醇香感。,1.配制溶液對氨基苯磺酸溶液:稱取0.4克對氨基苯磺酸,溶解于100ml體積分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸中,避光保存(4mg/ml)。N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液:稱取0.2克N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽,溶解于100ml的水中,避光保存(2mg/ml)。亞硝酸鈉溶液:稱取0.10克于硅膠干燥器中干燥24小時的亞硝酸鈉,用水溶解至500ml,再轉(zhuǎn)移5ml溶液至200ml容量瓶,定容至200ml(5ug/ml)(如何計算)提取劑:分別稱取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。,操作提示(三)測定亞硝酸鹽含量的操作,2.配制標(biāo)準(zhǔn)顯色液(注意:加入幾種液體和順序),1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1μg、2μg、3μg、4μ、g5μ、g7.5μg),分別置于50ml比色管中,再取1支比色管作為空白對照。2在7支試管中分別加入2.0ml對氨基苯磺酸溶液,混勻,靜置3~5分鐘。3再分別加入1.0mlN-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液,4加蒸餾水至50ml,混勻,觀察亞硝酸鈉溶液顏色的梯度變化。,操作提示(三)測定亞硝酸鹽含量的操作,3.制備樣品處理液(注意:所加液體和程序)1將3壇泡菜做好標(biāo)記后,分別稱取0.4千克泡菜,用榨汁機(jī)粉碎,過濾得到約200ml汁液。(如何獲得汁液?)2取其中100ml轉(zhuǎn)移至500ml容量瓶中,加200ml蒸餾水、100ml提取劑(BaCl2+CdCl2),在搖床上振蕩提取1h,再加入40ml氫氧化鈉溶液,用蒸餾水定容至500ml后,立即過濾。3將60ml濾液轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,加入氫氧化鋁乳液(制備的氫氧化鋁膠體能吸附泡菜汁液中的雜質(zhì),使泡菜汁透明澄清,以便進(jìn)行后續(xù)的顯色反應(yīng)。),定容至100ml,過濾。此時,濾液變得無色透明。得樣品處理液。,操作提示(三)測定亞硝酸鹽含量的操作,操作提示(三)測定亞硝酸鹽含量的操作,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分鐘后,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,記錄對應(yīng)的亞硝酸鈉含量,并計算。每隔2天測一次,將結(jié)果記錄下來。,操作提示(三)測定亞硝酸鹽含量的操作,操作提示(三)測定亞硝酸鹽含量的操作,三只泡菜壇中的亞硝酸鹽含量變化的絕對數(shù)量雖然不同,但整體的變化趨勢卻基本相同。在腌制后的第五天,三只泡菜壇中亞硝酸鹽的含量都達(dá)到最高峰(分別達(dá)到0.6mg/kg、0.2mg/kg、0.8mg/kg),為什么不同的壇內(nèi)的亞硝酸鹽的含量不同?,你能根據(jù)實驗數(shù)據(jù),繪制亞硝酸鹽含量隨腌制時間而變化的相關(guān)的曲線圖嗎?,實驗結(jié)果分析與評價,1.你能否用顯微鏡觀察到腌制泡菜的鹽水中乳酸菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征?2.你腌制的泡菜成功嗎?色澤如何?口味如何?亞硝酸鹽的含量是否符合標(biāo)準(zhǔn)?3.隨著泡制時間的延長,三只泡菜壇中亞硝酸鹽含量的變化趨勢如何?你能分析形成這種趨勢的原因嗎?4.結(jié)合亞硝酸鹽含量的變化趨勢,分析在泡菜的腌制過程中,什么時候食用最好?為什么?5.制作方法有需要改進(jìn)的地方嗎?,(一)泡菜腌制的質(zhì)量如何可以根據(jù)泡菜的色澤和風(fēng)味進(jìn)行初步的評定,還可以在顯微鏡下觀察乳酸菌形態(tài),比較不同時期泡菜壇中乳酸菌的含量。,實驗結(jié)果分析與評價,(二)亞硝酸鹽含量的測定配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液與樣品液顯色后,目測比色效果如何,是否與標(biāo)準(zhǔn)液的濃度相吻合。如果不吻合,還應(yīng)在已知濃度范圍內(nèi),改變濃度梯度,進(jìn)一步配制標(biāo)準(zhǔn)使用液。,(三)是否進(jìn)行了及時細(xì)致的觀察與記錄在實驗進(jìn)行過程中,應(yīng)及時對泡菜中亞硝酸鹽含量進(jìn)行鑒定,比較不同時期亞硝酸鹽含量的變化及其對泡菜質(zhì)量的影響。,課題延伸1.你能否在查閱資料的基礎(chǔ)上,設(shè)計利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶的實驗?2.制作酸奶的過程中是否會產(chǎn)生亞硝酸鹽?請設(shè)計實驗方案,用來檢驗自己的假設(shè)。,課題延伸,P12練習(xí)22.答:果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精發(fā)酵,果醋的制作利用的是醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬拇x,腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶類,泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸發(fā)酵。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)都巧妙地利用了天然菌種,都為特定的菌種提供了良好的生存條件,最終的發(fā)酵產(chǎn)物不是單一的組分,而是成分復(fù)雜的混合物。,參考資料:泡菜發(fā)酵的階段泡菜在發(fā)酵期間,由于乳酸菌的發(fā)酵作用,發(fā)酵產(chǎn)物乳酸不斷累積,因此可以根據(jù)微生物的活動情況和乳酸積累量,將泡菜發(fā)酵過程分為三個階段。,發(fā)酵初期蔬菜剛?cè)雺瘯r,其表面帶入的微生物,主要以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍,它們進(jìn)行異型乳酸發(fā)酵和微弱的酒精發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有較多的二氧化碳產(chǎn)生,氣泡會從壇沿水槽內(nèi)的水中間歇性地放出,使壇內(nèi)逐漸形成嫌氣狀態(tài)。此時泡菜液的含酸量約為0.3%~0.4%,是泡菜初熟階段,其菜質(zhì)咸而不酸、有生味。,發(fā)酵中期由于初期乳酸發(fā)酵使乳酸不斷積累,pH下降,嫌氣狀態(tài)形成,乳酸桿菌開始活躍,并進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵。這時乳酸的積累量可達(dá)到0.6%~0.8%。pH為3.5~3.8。大腸桿菌、腐敗菌、酵母菌和霉菌的活動受到抑制。這一期間為泡菜完全成熟階段,泡菜有酸味而且清香。,發(fā)酵后期在此期間繼續(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)乳酸含量達(dá)到1.2%以上時,乳酸桿菌的活性受到抑制,發(fā)酵速度逐漸變緩甚至停止。此階段泡菜酸度過高、風(fēng)味不協(xié)調(diào)。從乳酸的含量、泡菜的風(fēng)味品質(zhì)來看,在初期發(fā)酵的末期和中期發(fā)酵階段,泡菜的乳酸含量為0.4%~0.8%,風(fēng)味品質(zhì)最好,因此,常以這個階段作為泡菜的成熟期。,- 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