高中生物知识点

知识点总结

      该知识点包括泡菜制作的原理、实验设计及操作提示,测定亚硝酸盐的原理及注意事项等几个要点知识。

      1.  泡菜制作的原理、实验设计及操作提示:

    (1)泡菜制作的原理:在无氧条件下,乳酸菌将糖分解为乳酸,反应式如下:

     

    (2)实验设计:

      泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断累积,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。

      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等较为活跃,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、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的二氧化碳产生,气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出,使坛内逐渐形成嫌气状态。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。

      发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,嫌气状态形成,乳酸杆菌开始活跃,并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%。pH为3.5~3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。

      发酵后期:在此期间继续进行的是同型乳酸发酵,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,乳酸杆菌的活性受到抑制,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。

      从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看,在初期发酵的末期和中期发酵阶段,泡菜的乳酸含量为0.4%~0.8%,风味品质最好,因此,常以这个阶段作为泡菜的成熟期。

    (3)操作提示:泡菜的制作看上去很简单,但要泡出色香味俱佳、营养卫生的泡菜,应该掌握原料性质,注意选择容器、制备盐水、搭配调料、装坛等技术。如调料是泡菜风味形成的关键,泡菜坛的选择亦关乎泡菜的制作成败。泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好,否则容易引起蔬菜腐烂。腌制时要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。

      2.亚硝酸盐的测定原理及注意事项

    (1)亚硝酸盐的危害及测定原理

      亚硝酸盐在食品生产中常用作食品添加剂。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外,但在适宜pH、温度和一定微生物作用下亚硝酸盐会转化成致癌物质亚硝胺。

      在盐酸酸化条件下,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玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。

    (2)亚硝酸盐的测定

      需要配制的溶液有:对氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液、亚硝酸钠溶液、提取剂、氢氧化铝乳液和氢氧化钠溶液。

      配制标准显色液的步骤是:①用刻度移液管吸取体积0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5mL的亚硝酸钠溶液分别置于比色管中,另取1支比色管为空白对照。②向各管加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液混匀静置3~5分钟。③向各管加入1.0mLN-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液。

      比色的步骤是:①将40mL滤液移入50mL比色管中并编号。②分别加入2.0mL的对氨基苯磺酸溶液和1.0mL的N-1-萘基乙二胺盐酸溶液,定容到50mL,混匀静置15min。③观察颜色变化并与标准显色液比较,记录亚硝酸盐含量。④计算样品滤液(40mL)中亚硝酸盐含量。计算公式是:样品中亚硝酸盐含量(mg)/取样量(40mL滤液质量kg)。


常见考法

      本部分内容属于传统发酵技术,大型考试设计较少,常见平时测试或单科卷命题地区涉及较多,主要考查参与泡菜制作的微生物及发酵条件,如何减少亚硝酸盐的含量、亚硝酸盐的测定原理及注意问题。

      近几年高考对泡菜的制作考查较少,但在09年的高考中有所涉及。预计泡菜制作的原理,归纳亚硝酸盐含量的变化规律,掌握“比色法”的原理等知识点在今后的高考中将有所考查,或以食品加工中亚硝酸盐含量的测定设置情景进行命题。


误区提醒

      泡菜制作是以乳酸发酵为主,同时利用食盐的高渗透压作用,兼有蛋白质分解的微生物发酵过程的冷加工方法,对蔬菜的营养成分、色香味等的保存十分有利。

      配制的亚硝酸盐标准使用液与样品液显色后,目测比色效果如何,是否与标准液的浓度相吻合。如果不吻合,还应在已知浓度范围内,改变浓度梯度,进一步配制标准使用液。

     【典型例题】泡菜是我国人民广泛喜爱的一种菜肴。但在腌制过程中,由于一些硝酸盐还原菌的作用,会产生一定量的亚硝酸盐,后者具有致癌作用。某综合实践活动小组进行了“探究泡菜在腌制过程中亚硝酸盐的含量变化”的实验。下图为泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图,下表为测量结果:

【问一问】

(1)制作泡菜为什么宜选用新鲜的蔬菜?

 

 

(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为多少?为什么盐水需煮沸并冷却后才可使用?

 

 

(3)怎样确保发酵过程所需的无氧环境?

 

 

 

(4)实验中3只坛中产生的亚硝酸盐含量存在差异,最可能的原因是什么?

 

 

(5)菜的制作方法不当,很容易造成泡菜变质,甚至发霉变味,可能的原因是什么?

 

 

(6)测定亚硝酸盐含量的方法是什么?

 

 答案:(1)亚硝酸盐含量低  (2)4∶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

(3)经常补充坛盖边沿水槽中的水

(4)各坛中微生物种类和数量可能存在差异

(5)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、泡菜变质

(6)比色法

解析:(1)有些蔬菜中含有丰富的硝酸盐。这些蔬菜放置过久,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。(2)注意从煮沸和冷却两个方面说明操作的意图。(3)成功制作泡菜的关键是营造无氧环境,常用的方法是将坛口用水封好,防止外界空气进入。因此要经常补充坛盖边沿水槽中的水。(4)泡菜在开始腌制时,坛内环境有利于某些细菌的繁殖(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。但随着腌制时间的延长,乳酸菌也大量繁殖,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,造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。可见,亚硝酸盐的含量与坛内的微生物种类和数量有关。(5)腌制过程中,要严格控制腌制条件,注意创设无氧环境,密封不严,易滋生杂菌;要控制腌制的时间、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,容易造成细菌大量繁殖。(6)测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合,使溶液呈玫瑰红色。将经过反应显色后的待测样品与已知浓度的标准液比色,即可大致估算出样品中的亚硝酸盐含量。