1、第三章第三章 传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用实验实验10 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课题背景课题背景 泡菜制作容易，成本低廉，营养卫生，风味可口，利泡菜制作容易，成本低廉，营养卫生，风味可口，利于贮存。在我国于贮存。在我国四川四川、东北、东北、湖南湖南、湖北湖北、河南、广东、河南、广东、广西广西等地民间均有等地民间均有自制泡菜自制泡菜的习惯。的习惯。四川泡菜：四川泡菜：味道咸酸、口感脆生、色泽鲜亮。味道咸酸、口感脆生、色泽鲜亮。韩国泡菜：韩国泡菜：微酸偏辣，相传是微酸偏辣，相传是从我国传入从我国传入的，堪称韩的，堪称韩国国“第一菜第一菜”。认识乳酸菌认识乳酸菌生
2、物分类：生物分类：原核生物原核生物（单细胞细菌单细胞细菌）代谢类型：代谢类型：异养厌氧型异养厌氧型繁殖方式：繁殖方式：二分裂二分裂应应 用：用：制作制作泡菜和酸奶泡菜和酸奶乳酸杆菌：乳酸杆菌：28-32泡菜制作与乳酸发酵泡菜制作与乳酸发酵C6H12O6酶酶2C3H6O3+少量能量少量能量原理：原理：乳酸菌是乳酸菌是异养厌氧型细菌异养厌氧型细菌，在，在无氧条件无氧条件下，下，将葡萄糖分解成将葡萄糖分解成乳酸乳酸。实验实验1：泡菜的腌制：泡菜的腌制材料：材料：白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。调味料，不可少调味料，不可少调味品：调味品：辣椒
3、、蒜、葱、花椒、胡椒、八角茴香、白酒等。辣椒、蒜、葱、花椒、胡椒、八角茴香、白酒等。菜刀及菜板菜刀及菜板泡菜罐泡菜罐食糖食糖食盐食盐Step1：原料预处理：原料预处理将菜洗净并切成小块。将菜洗净并切成小块。洗净洗净泡菜坛泡菜坛，并加，并加热水热水洗内壁两次。洗内壁两次。Step2：配制盐水：配制盐水清水清水与与盐盐按按4:1的比例配制的比例配制好后好后煮沸冷却煮沸冷却。盐的作用：盐的作用：调味调味，抑制抑制微生物生长。微生物生长。煮沸的目的：煮沸的目的：除去水中氧气，杀灭盐水中的细菌。除去水中氧气，杀灭盐水中的细菌。冷却：冷却：为了不影响为了不影响乳酸菌乳酸菌的生命活动的生命活动。Step3：
4、加料入坛：加料入坛泡菜坛泡菜坛火候好、无裂纹、无砂眼、火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好坛沿深、盖子吻合好特别注意：特别注意：如果如果泡菜坛漏气泡菜坛漏气会使会使需氧型微生物需氧型微生物大量繁大量繁殖，引起殖，引起蔬菜腐烂蔬菜腐烂。将各种将各种蔬菜、盐水、糖、蔬菜、盐水、糖、白酒白酒和调味品和调味品放入坛内（八放入坛内（八成满），混合均匀，使成满），混合均匀，使盐水没过全部菜料盐水没过全部菜料，盖好坛盖。，盖好坛盖。 加少量白酒有何作用？加少量白酒有何作用？白酒：白酒：可可抑制泡菜表面杂菌的生长抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味，它也是一种调味剂，可剂，可增加醇香感增加醇香感。用水
5、封闭坛口：用水封闭坛口：防止外界空气进入，为了保证坛防止外界空气进入，为了保证坛内乳内乳酸菌的发酵所需的酸菌的发酵所需的无氧环境无氧环境。Step4：密封发酵：密封发酵腌制腌制1周周经常补水经常补水泡菜发酵的三个阶段泡菜发酵的三个阶段发酵初期发酵初期发酵中期发酵中期发酵后期发酵后期菌种变化菌种变化不抗酸不抗酸的大肠杆菌和的大肠杆菌和酵母菌较为活跃酵母菌较为活跃乳酸菌数量达乳酸菌数量达到到高峰高峰乳酸菌数量乳酸菌数量下降下降发酵类型发酵类型异型乳酸发酵异型乳酸发酵和微弱和微弱的酒精发酵的酒精发酵同型乳酸发酵同型乳酸发酵同型乳酸发同型乳酸发酵酵发酵产物发酵产物乳酸、乙醇、醋酸和乳酸、乙醇、醋酸和C
6、O2乳酸乳酸乳酸乳酸主要特点主要特点咸而不酸、有生味咸而不酸、有生味有香味且清香有香味且清香酸度过高，酸度过高，风味不协调风味不协调乳酸菌和乳酸的含量变化乳酸菌和乳酸的含量变化实验实验2 ：亚硝酸盐的定量测定：亚硝酸盐的定量测定比色计比色计原理：原理：在在盐酸酸化盐酸酸化条件下，条件下，亚硝酸盐亚硝酸盐与与对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸发生发生重氮化反应后重氮化反应后，再与，再与N-1-萘基乙二胺萘基乙二胺偶联，形成偶联，形成紫红色紫红色产产物，可用物，可用光电比色法光电比色法定量定量。比色杯比色杯亚硝酸盐亚硝酸盐食品添加剂食品添加剂防腐剂和增色剂防腐剂和增色剂亚硝酸盐：亚硝酸盐：包括包括亚硝酸钾和
7、亚硝酸钠亚硝酸钾和亚硝酸钠，为，为白色粉末白色粉末，易溶于水。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到易溶于水。当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.30.5 g时，会引起时，会引起中毒中毒，达，达3 g时会引起时会引起死亡死亡。光电比色法光电比色法亚硝酸钠标准显色液亚硝酸钠标准显色液测定原理：测定原理：亚硝酸盐亚硝酸盐+显色剂显色剂（对氨基苯磺酸（对氨基苯磺酸+N-1-萘基乙二胺）萘基乙二胺）紫红色紫红色。（1）样品处理：）样品处理：泡菜泡菜25 g制制匀浆过滤匀浆过滤后用后用NaOH溶液溶液调调pH至至8.0加硫酸锌溶液加硫酸锌溶液25 mL加加氢氧化钠氢氧化钠溶液至产生溶液至产生白色白色沉淀沉淀水浴加热至
8、水浴加热至60过滤取滤液定容至过滤取滤液定容至500 mL。（2）测定：）测定：10 mL样品溶液样品溶液+4.5 mL氯化铵缓冲液氯化铵缓冲液+2.5 mL 60%乙酸溶液乙酸溶液+5 mL显色剂显色剂定容至定容至25 mL暗处静置暗处静置25 min用光程为用光程为1 cm的比色杯在的比色杯在550 nm处测定处测定光密度值光密度值（10 mL水作空白对照水作空白对照）。）。（3）标准曲线的绘制：）标准曲线的绘制：以以亚硝酸钠质量亚硝酸钠质量为横坐标，以为横坐标，以光密光密度值度值为纵坐标，绘制标准曲线。为纵坐标，绘制标准曲线。（4）计算：）计算：样品中样品中亚硝酸盐含量亚硝酸盐含量（mg
9、）/取样量（取样量（10mL滤滤液的质量，液的质量，kg）。）。实验结果实验结果1号坛号坛2号坛号坛3号坛号坛1月月4日（封坛前）日（封坛前）0.15 0.15 0.15 1月月8日（日（第第5天天）0.600.200.801月月12日（日（第第9天天）0.200.100.601月月15日（日（第第12天天）0.100.050.201月月19日（日（第第21天天）0.100.050.20特别注意：特别注意：在腌制过程中，亚硝酸盐含量在腌制过程中，亚硝酸盐含量先增多，后减少先增多，后减少（一般在（一般在腌制十天后腌制十天后，亚硝酸盐的含量，亚硝酸盐的含量降到最低值降到最低值）。）。亚硝酸盐含量的
10、变化亚硝酸盐含量的变化腌制条件如何控制？腌制条件如何控制？特别注意：特别注意：温度过高温度过高、食盐用量过低食盐用量过低、腌制时间过短腌制时间过短，容，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。例题：（例题：（2013新课标全国卷新课标全国卷）回答下列有关回答下列有关泡菜制作泡菜制作的问题：的问题：（1）制作泡菜时，所用）制作泡菜时，所用盐水需煮沸盐水需煮沸，其目的是，其目的是。为了为了缩短制作时间缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是，加入陈泡菜液的目的是。（2）泡菜制作过程中
11、，）泡菜制作过程中，乳酸发酵乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行的过程即为乳酸菌进行 的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的中。中。（3）泡菜制作过程中影响）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量亚硝酸盐含量的因素有的因素有、和和等。等。（4）从开始制作到泡菜）从开始制作到泡菜品质最佳品质最佳这段时间内，泡菜液逐这段时间内，泡菜液逐渐渐变酸变酸，这段时间内泡菜坛中，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌乳酸菌和其他杂菌的消长规的消长规律是律是 ，原因原因。杀灭杂菌杀灭杂菌增加乳酸菌数量增加乳酸菌数量厌氧呼吸厌氧呼吸细胞质细胞质温度温度腌制时间腌制时间食盐用量食盐用量乳酸菌数量增多，杂菌数
12、量减少乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸乳酸菌比杂菌更为耐酸例题：（例题：（2009浙江高考）浙江高考）下面是有关下面是有关食醋和泡菜制作食醋和泡菜制作的实的实验。请回答：验。请回答：（1）食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：）食醋可用大米为原料经三步发酵来制作：第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的第一步：大米经蒸熟、冷却后加入淀粉酶，将原料中的淀淀粉分解粉分解成成（填中间产物），然后进一步分解成葡（填中间产物），然后进一步分解成葡萄糖，这一过程可用萄糖，这一过程可用（填淀粉指示剂）（填淀粉指示剂）来检测，因为该试剂遇淀粉呈来检测，因为该试剂遇淀粉呈蓝色蓝色，遇上述中
13、间产物，遇上述中间产物呈红呈红色色。第二步：用第二步：用菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过菌将葡萄糖转化成乙醇，这一发酵过程中，玻璃发酵瓶程中，玻璃发酵瓶不应完全密闭不应完全密闭的主要原因是的主要原因是 。第三步：用第三步：用 菌将乙醇转化成乙酸，这一过程菌将乙醇转化成乙酸，这一过程 氧气。氧气。糊精糊精碘碘-碘化钾溶液碘化钾溶液酵母酵母发酵过程中会产生大量发酵过程中会产生大量CO2，使瓶内压强升高，而可能使瓶内压强升高，而可能引起爆裂引起爆裂醋化醋杆醋化醋杆需要消耗需要消耗（2）泡菜发酵泡菜发酵过程中，会产生过程中，会产生多种酸多种酸，其中主要是，其中主要是，还有少量的，还有少量的亚硝酸亚硝酸
14、。对亚硝酸盐的定量测定可以用。对亚硝酸盐的定量测定可以用法，因为亚硝酸盐与法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸的反应产物能与的反应产物能与N-1-萘萘基乙二胺基乙二胺偶联成偶联成色化合物。进行样品测定时，还色化合物。进行样品测定时，还要取要取等量水等量水进行同样的测定，目的是进行同样的测定，目的是。乳酸乳酸光电比色光电比色紫红紫红作为对照作为对照例题：（例题：（2013绍兴高二检测）绍兴高二检测）萝卜干和泡菜是深受市场欢萝卜干和泡菜是深受市场欢迎的腌制食品，下图是一般的生产流程，据图回答下列有迎的腌制食品，下图是一般的生产流程，据图回答下列有关问题：关问题：（1）制作泡菜宜选用）制作泡菜
15、宜选用新鲜的蔬菜新鲜的蔬菜或其他原料，原因是或其他原料，原因是。（2）腌制过程加入的）腌制过程加入的盐水量不能过满盐水量不能过满，否则会出现，否则会出现溢坛溢坛现象，其原因是现象，其原因是。亚硝酸盐的含量低亚硝酸盐的含量低萝卜会在盐水中发生渗透失水现象萝卜会在盐水中发生渗透失水现象 （3）发酵过程主要利用了）发酵过程主要利用了乳酸菌乳酸菌和和菌对萝卜中有菌对萝卜中有机物的分解作用，产生机物的分解作用，产生有机酸和醇类物质有机酸和醇类物质，使萝卜更可口，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美味。同时在生产过程中通过多种措施控制其他杂菌杂菌的繁的繁殖，以保证产品的质量，下列不属于
16、此种措施的是（殖，以保证产品的质量，下列不属于此种措施的是（ ）A.加盐加盐B.加白酒加白酒 C.加水密封加水密封D.加糖加糖（4）为确保发酵所需的）为确保发酵所需的无氧环境无氧环境，应注意，应注意。（5）泡菜的制作方法不当，很容易造成）泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质泡菜变质，甚至发，甚至发霉变味，试写出其中一种可能的原因：霉变味，试写出其中一种可能的原因： 。假丝酵母假丝酵母将坛口用水密封将坛口用水密封 泡菜坛子密封不严泡菜坛子密封不严或盐的比例过小或盐的比例过小 （6）如果在腌制过程中加入一些）如果在腌制过程中加入一些已经腌制过的泡菜汁已经腌制过的泡菜汁效果效果更好，其原因是更好，其原因是 。（7）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是）泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是乳酸乳酸，还有少量的还有少量的亚硝酸亚硝酸。若发酵后期密封不当，将会促使。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。菌繁殖而导致产品的酸度过大。（8）对泡菜中亚硝酸盐的定量测定可以用）对泡菜中亚硝酸盐的定量测定可以用法。法。泡菜汁中含有已经扩增的一定量的发酵菌种泡菜汁中含有已经扩增的一定量的发酵菌种 醋化醋杆醋化醋杆光电比色光电比色
