2.2 测定发酵食品中的特定成分 学案（含答案）

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1、第第 6 课时课时 测定发酵食品中的特定成分测定发酵食品中的特定成分 学习导航学习导航 1.学会用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。2.学会测定泡菜中有益物质的 含量，指导合理膳食、均衡营养等。 重难点击重难点击 尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量。 一、泡菜制作一、泡菜制作 1乳酸菌的生物学特征 (1)分类：从分类学上多属于链球菌属、双歧杆菌属、乳酸杆菌属等。 (2)分布：广泛分布于空气、土壤、植物体表等。 (3)代谢方式：异养厌氧型。只有在厌氧条件下才能进行乳酸发酵。 (4)应用：畜牧业上制造青贮饲料，日常生活中腌制泡菜等。 2泡菜制作流程 (1)准备容器并配制泡菜液：用清水清洗制作泡

2、菜的容器并晾干。用冷却的沸水加适量的盐和 糖配制泡菜液。可在泡菜液中添加调料，以形成独特的风味。 (2)加工蔬菜：将洗净的新鲜蔬菜切成条状、片状或块状，沥干或晾干待用。 (3)制作泡菜：将加工好的蔬菜装入瓶中，压紧，注入制备好的泡菜液至刚好浸没原料，密封 容器，置于阴凉处自然发酵 710 天。 (4)封坛发酵：盖上泡菜坛盖子，在坛盖边沿的水槽中注满水进行密封发酵。发酵时间受温度 的影响。 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 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

3、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 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。 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 C6H12O6 酶

4、2C3H6O3能量。 (2)乳酸菌常用于制作酸奶，为什么含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶？ 答案 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。 (3)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 气泡的产生是由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。 (4)在坐标系中画出乳酸菌、乳酸含量的“变化”曲线。 答案 如图所示 2发酵条件的控制 (1)为什么在泡菜制作过

5、程中要保持无氧环境？ 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 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 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。 归纳总结 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，乳酸菌活动受到抑制) 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

6、降，抑制自身活动) 继续增多， pH 继续下降 变化 曲线 1下列关于乳酸菌的叙述，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乳酸菌在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内均有分布 C乳酸菌是兼性厌氧型微生物 D乳酸菌可将葡萄糖分解成丙酮酸，再在酶的作用下还原成乳酸 答案 C 解析 乳酸菌在自然界中分布很广泛，种类很多，常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌，它属于 严格厌氧型的原核生物。 2某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当泡菜腐烂。下列原因中不正确的是(多选)( ) A罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖 B罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖 C罐

7、口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长繁殖 D罐口封闭不严，促进了好氧腐生菌的生长繁殖 答案 AC 解析 乳酸菌是厌氧菌，发酵过程中，若由于密闭不严使氧气进入，会使乳酸菌的生长繁殖 受到抑制。同时，由于氧气的进入，使其他好氧菌大量繁殖，导致泡菜腐烂。 方法技巧 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。 二、二、测定泡菜中亚硝酸盐的含量测定泡菜中亚硝酸盐的含量 1亚硝酸盐的常识及作用 (1)

8、物理性质：白色粉末，易溶于水。 (2)应用：常用于生产各种染料，也作为防冻剂使用，常称为“工业用盐”。 (3)分布：广泛存在于自然环境中，在食物中都可以检测出一定量的亚硝酸盐，在食品加工过 程中也会产生亚硝酸盐。 (4)对人体的影响：亚硝酸盐进入血液后，能将正常携带氧的低铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋 白，使其失去携带氧气的能力，导致组织细胞缺氧，出现亚硝酸盐中毒现象。食品是人体摄 入亚硝酸盐的主要来源。 2亚硝酸盐含量的测定原理 样品经过沉淀蛋白质、去除脂肪后，在弱酸性条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再 与盐酸萘乙二胺形成玫瑰红色化合物。色泽深浅在一定范围内与亚硝酸盐含量成正比，可与 系列

9、亚硝酸盐标准显色液比较并确定样品中亚硝酸盐含量。 3操作过程 (1)测定步骤 配制试剂 硼砂饱和溶液 亚铁氰化钾溶液 乙酸锌溶液 对氨基苯磺酸溶液 盐酸萘乙二胺溶液 亚硝酸钠的标准溶液 亚硝酸钠标准使用液 对泡菜样品进行测定前处理 测定样品中的亚硝酸盐含量 与亚硝酸钠标准显色液进行比对：比较样品液和亚硝酸钠标准显色液的颜色，可粗略地确定 样品中的亚硝酸钠含量 (2)测定实验中所用各种试剂、药品及作用 序号 试剂、药品 作用 对氨基苯磺酸 与亚硝酸盐发生重氮化反应 盐酸 调节 pH 成酸性 盐酸萘乙二胺 与重氮化反应的产物结合，生成玫瑰红色化合 物，作为测定亚硝酸盐含量的指示剂 硅胶 干燥剂，用

10、于干燥亚硝酸钠 干燥后的亚硝酸钠 制备相应浓度的标准显色液 氢氧化钠 中和过多的盐酸，营造碱性环境 氢氧化铝 作为吸附剂，使泡菜滤液脱色，变澄清 蒸馏水 作为溶剂 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) 坛号 亚硝酸盐含量 腌制天数 1 2 3 封坛前 0.15 0.15 0.15 4 天 0.60 0.20 0.80 7 天 0.20 0.10 0.60 10 天 0.10 0.05 0.20 14 天 0.10 0.05 0.20 (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

11、。 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 泡菜在开始腌制时，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。但随着腌制时间的延长，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 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，同时对动物具有致畸和致突变作用。 2亚硝酸盐含量的测定 (1)制备样品处理液时，最后向试管中加

12、入氢氧化铝乳液，过滤后变得透明澄清，试分析氢氧 化铝的作用。 答案 氢氧化铝能够吸附样品液中的杂质，使过滤液透明澄清，防止干扰显色反应。 (2)如果样品液显色后，目测比色时发现与标准显色液的浓度不吻合怎么办？ 答案 如果不吻合，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。 3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玫瑰红色 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 答案 B 解析 显色反应是指在盐酸酸化条件下，亚硝酸

13、盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与 盐酸萘乙二胺结合形成玫瑰红色化合物， 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。 4下列关于测定亚硝酸盐含量的操作中，错误的是( ) A质量浓度为 4 g/L 的对氨基苯磺酸溶液呈酸性 B对氨基苯磺酸溶液和盐酸萘乙二胺溶液应避光保存 C质量浓度为 5 g/mL 的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境 D制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是中和氢氧化钠 答案 D 解析 制备样品处理液时加入氢氧化铝乳液的目的是吸附样品滤液中的色素等

14、杂质，使滤液 变得澄清透明，以便使后续的显色反应更明显。 拓展延伸 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。 三、测定发酵食品中的维生素三、测定发酵食品中的维生素 C 的含量的含量 1维生素 C 的有关知识 (1)地位：维生素 C 又称抗坏血

15、酸，是人体不可缺少的一种水溶性维生素。 (2)功能 促进人体的生长发育。 增强人体对疾病的抵抗能力。 增强肝脏的解毒能力。 还能维持牙齿、骨骼、血管和肌肉等的正常功能。 (3)缺乏症：坏血病。 (4)来源：必须从食物中摄取。 (5)分布：广泛存在于新鲜的水果和蔬菜中。 2探究发酵食品中维生素 C 含量的变化 (1)测定原理 维生素 C 是一种强还原剂，它能将蓝色的 2,6二氯靛酚溶液还原成无色。 (2)测定过程 待测样品的制备过程用 2,6二氯靛酚溶液进行测定结果。 1完善下图测定维生素 C 的步骤，并回答下列问题： 结论：(1)不同食物中维生素 C 含量不同。 (2)同种蔬菜因腌制时间长短不

16、同泡菜中维生素 C 含量有差异。 2动物体内的维生素 C 有哪些来源？ 答案 (1)来自食物，尤其是蔬菜和水果；(2)利用葡萄糖代谢途径合成。 3亚硝酸盐对人体的危害主要表现在哪些方面？维生素 C 可在一定程度上解除亚硝酸盐的 危害，你能说出其中的道理吗？ 答案 亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白， 从而导致缺氧性中毒症状。与亚硝酸盐相反，维生素 C 是一种强还原剂，它可解除亚硝酸盐 的危害，从而恢复血红蛋白的功能。 归纳提升 1维生素 C 的三大作用 抗毒作用。常用于防治职业中毒，如铅、汞、砷和苯的慢性中毒。 促进胶原蛋白和粘多糖的合成，维持软骨、牙质和

17、骨的正常细胞间质，促进伤口愈合和降 低微血管的通透性及脆性。 促进抗体生成和增强白细胞对细菌的吞噬能力，增强机体的抵抗力。 2测定原理：染料 2，6二氯靛酚的颜色反应表现两种特性，一是取决于其氧化还原状态， 氧化态为深蓝色，还原态变为无色；二是受其介质的酸碱度影响，在碱性溶液中呈深蓝色， 在酸性介质中呈浅红色。 5下列关于维生素 C 的作用及含量测定的相关叙述，不正确的是( ) A维生素 C 是一种脂溶性维生素 B维生素 C 可促进人体的生长发育，增强人体对疾病的抵抗能力 C人体缺乏维生素 C 时会患坏血病 D可用蓝色的 2,6二氯靛酚溶液滴定法检测蔬菜中维生素 C 的含量 答案 A 解析 维

18、生素 C 是一种水溶性维生素。 一题多变 (1)在试管中是先加入蓝色的 2,6二氯靛酚溶液还是受检果汁？ 答案 应先加入蓝色的 2,6二氯靛酚溶液，然后再滴加受检果汁，直到蓝色的 2,6二氯靛 酚溶液变成无色为止。 (2)被检果汁最好是无色，请说明理由。 答案 由于滴加果汁的量是通过观察 2,6二氯靛酚溶液的颜色变化来确定的， 如果果汁有一 定的颜色会影响对颜色的观察，所以所用果汁最好是无色的。 1泡菜制作过程中，乳酸菌进行无氧呼吸是为了( ) A获取乳酸 B获取能量 C氧化分解有机物 D获取热能 答案 B 2以下不属于发酵的是( ) A利用需氧型青霉菌生产青霉素 B缺氧时人的组织细胞产生乳酸

19、 C利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精 D利用乳酸菌制作泡菜 答案 B 解析 发酵是指在生产实践中，人们通过微生物的生命活动来制备微生物菌体或大量生产各 种代谢产物的过程。 这里有 3 个要点， 一是用于生产， 二是培养微生物， 三是生产代谢产物。 B 项中虽有代谢产物乳酸，但不是微生物所为，也不存在培养微生物的过程，更不是用于生 产，因此不属于发酵。 3在测定果蔬中维生素 C 含量的实验中，维生素 C 的作用是( ) A氧化剂，能将蓝色的 2,6二氯靛酚溶液氧化成无色 B氧化剂，能将无色的 2,6二氯靛酚溶液氧化成蓝色 C还原剂，能将无色的 2,6二氯靛酚溶液还原成蓝色 D还原剂，能将蓝色的 2,

20、6二氯靛酚溶液还原成无色 答案 D 解析 维生素 C 是强还原剂，2,6二氯靛酚溶液是蓝色的，在维生素 C 的作用下，其蓝色 可以褪去，用此原理可以检测果蔬中维生素 C 的含量。 4燕窝是中国人的传统保健品，近年来被传为珍稀滋补品的“血燕”更是价格高昂。但浙江 曾在某次抽查时发现，主要产自马来西亚的 3 万余盏血燕亚硝酸盐最高超标 350 多倍。以下 说法错误的是( ) A“血燕”中的亚硝酸盐在人体内主要以“过客”的形式随尿排出 B. “血燕”中的亚硝酸盐是一种强致癌物 C检测“血燕”中亚硝酸盐的含量需将“血燕”制成样品处理液 D. “血燕”中的亚硝酸盐含量越多与对氨基苯磺酸及盐酸萘乙二胺溶液

21、反应产生的玫瑰红 颜色越深 答案 B 解析 亚硝酸盐一般无致癌作用，但由亚硝酸盐转变成的亚硝胺具有致癌作用。 5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 。 (2)测定亚硝酸盐含量的实验原理是：在 条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 反应后，与盐酸萘乙二胺结合形成 色化合物。将显色反应后的样品与 已知浓度的标准显色液进行目测比较，可以估测出泡菜中亚硝酸盐的

22、含量。 (3)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 。 (4)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 。 答案 (1)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 (2)弱酸性 重氮化 玫瑰红 (3)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 (4)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 解析 (1)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，故制作泡菜宜选择新鲜蔬菜。 (2)亚硝酸盐含量的测定原理是在弱酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后， 与盐酸萘乙二胺结合形成玫瑰红色化合物，将显色反应后的样品与标准样品比色，可估测泡 菜中亚硝酸盐含量。 (3)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。 (4)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。