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1、专题专题1:1:传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量一、乳酸菌一、乳酸菌 乳酸菌乳酸菌是是发酵糖类的发酵糖类的主要产物为主要产物为乳酸乳酸的一的一类细菌的总称。类细菌的总称。属于属于原核生物原核生物。 乳酸菌乳酸菌种类多，分布广种类多，分布广，常见乳酸菌有，常见乳酸菌有乳乳酸链球菌酸链球菌和和乳酸杆菌乳酸杆菌（用于制酸奶）。（用于制酸奶）。乳酸链球菌（球状）乳酸链球菌（球状）乳酸杆菌（杆状）乳酸杆菌（杆状）分布：分布：在自然界分布在自然界分布广泛广泛，空气、土壤、，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部都有植物体表、人或动物肠道内部都有繁殖：繁殖：以二分裂方式
2、进行繁殖（无性生殖）以二分裂方式进行繁殖（无性生殖）代谢类型：代谢类型：异养异养厌氧型厌氧型C6H12O6 2C3H6O3+能量能量酶酶乳酸乳酸菌耐酸，最适菌耐酸，最适pH=5，为，为发酵中的先锋队发酵中的先锋队。反应式：反应式：为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？ 牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的发酵牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的发酵作用，而作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。二、亚硝酸盐二、亚硝酸盐 自然界中，亚硝酸盐自然界中，亚硝酸盐分布广泛分布广泛，蔬菜、咸菜、，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。豆粉中均含有。 亚硝酸盐为亚硝酸盐
3、为白色粉末白色粉末，外观与食盐相似，有外观与食盐相似，有咸味，易溶于水咸味，易溶于水，可作，可作食品添加剂食品添加剂。 亚硝酸盐为亚硝酸盐为强氧化剂强氧化剂，能够把血液中携带氧的，能够把血液中携带氧的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。氧性中毒症状。 膳食中的亚硝酸盐膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.30.5g时，会时，会引起中毒引起中毒，当摄入总量达到，当摄入总量达到3g时，会时，会引起引起死亡死亡。 膳食中的膳食中的绝大部分绝大部分亚
4、硝酸盐亚硝酸盐随尿排出随尿排出，只有，只有在特定的条件下才会转变成致癌物在特定的条件下才会转变成致癌物亚硝胺亚硝胺，亚硝胺对动物还具有致畸和致突变作用（亚硝酸亚硝胺对动物还具有致畸和致突变作用（亚硝酸盐本身不是致癌物质）。盐本身不是致癌物质）。 亚硝酸盐在亚硝酸盐在pH=3，温度适宜和一定微生物的，温度适宜和一定微生物的作用下转变成致癌物质亚硝胺，因此，霉变的食作用下转变成致癌物质亚硝胺，因此，霉变的食品亚硝胺可增至数十倍至数百倍。品亚硝胺可增至数十倍至数百倍。 我国卫生标准规定：亚硝酸盐的残留量我国卫生标准规定：亚硝酸盐的残留量 在在肉制品肉制品中不得超过中不得超过30mg/kg， 酱菜酱菜
5、中不超过中不超过20mg/kg， 而而婴儿奶粉婴儿奶粉中不得超过中不得超过2mg/kg。选泡菜坛预处理新鲜蔬菜 配置盐水装坛发酵成品泡菜测定亚硝酸盐含量检查方法：坛口向上，检查方法：坛口向上，压入水中，看坛内壁有压入水中，看坛内壁有无渗水现象。无渗水现象。无裂纹、无砂眼无裂纹、无砂眼坛沿深、盖子坛沿深、盖子吻合好吻合好火火候候好好蔬菜处理蔬菜处理 将鲜菜将鲜菜修整、洗涤、阳光下晾晒修整、洗涤、阳光下晾晒，到菜表皮，到菜表皮萎焉时收下，切分成条状或片状。萎焉时收下，切分成条状或片状。配制盐水配制盐水 清水与盐按4:1的比例配制好后煮沸冷却煮沸冷却。盐的作用：调味，抑制微生物生长，所以盐含量盐的作
6、用：调味，抑制微生物生长，所以盐含量过低会造成细菌污染。过低会造成细菌污染。煮沸的目的：杀菌煮沸的目的：杀菌冷却是为了不影响乳酸菌的生命活动冷却是为了不影响乳酸菌的生命活动。装坛发酵装坛发酵 1、将、将泡菜坛洗净泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。，并用热水洗坛内壁两次。 2、将经过处理的蔬菜、将经过处理的蔬菜混合混合均匀，装入泡菜均匀，装入泡菜坛内，装至坛内，装至半坛时半坛时放入蒜瓣、生姜及其他香放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至辛料，继续装至八成满八成满，再徐徐注入配好的，再徐徐注入配好的盐水，使盐水没过盐水，使盐水没过全部菜料全部菜料，盖好坛盖。向，盖好坛盖。向坛盖边缘的水槽中坛盖边缘的
7、水槽中注满水注满水。并注意发酵过程。并注意发酵过程中补充水。中补充水。坛沿注满水是为了保证坛内乳酸菌的发酵所需的无坛沿注满水是为了保证坛内乳酸菌的发酵所需的无氧环境。氧环境。腌制条件腌制条件 温度不能过高温度不能过高 食盐含量不能过低食盐含量不能过低 腌制时间不能过短腌制时间不能过短细菌污染大量繁殖后，细菌污染大量繁殖后，亚硝酸盐含量增加亚硝酸盐含量增加腌制过程中，亚硝酸盐含量先增多，后减少。腌制过程中，亚硝酸盐含量先增多，后减少。一般在腌制一般在腌制10d后，亚硝酸盐含量开始下降。后，亚硝酸盐含量开始下降。泡菜发酵的阶段泡菜发酵的阶段 泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发泡菜在发酵期间，
8、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活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。三个阶段。蔬菜蔬菜刚入坛刚入坛时，时，蔬菜表面带入的微生物蔬菜表面带入的微生物，主要是以，主要是以不抗酸的不抗酸的大肠杆菌大肠杆菌和和酵母菌酵母菌等较为活跃，它们产生较多等较为活跃，它们产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成水槽内放出，逐渐使坛内形成嫌气状态嫌气状态。发酵产物发酵产物中除中除乳酸乳酸外，还有其他，
9、如外，还有其他，如乙醇乙醇、COCO2 2等称等称异型乳酸发酵异型乳酸发酵特点：还有一点点氧气，微生物（大肠杆菌，酵特点：还有一点点氧气，微生物（大肠杆菌，酵母菌）发酵，产生代谢产物，二氧化碳排出，形母菌）发酵，产生代谢产物，二氧化碳排出，形成无氧环境，为后面乳酸菌发酵提供条件，乳酸成无氧环境，为后面乳酸菌发酵提供条件，乳酸含量逐渐增加，抑制微生物生长繁殖。含量逐渐增加，抑制微生物生长繁殖。由于由于前期前期乳酸的积累乳酸的积累，pHpH下降下降，嫌气状态嫌气状态的形成，的形成，乳乳酸杆菌酸杆菌进行活跃的进行活跃的同型乳酸发酵同型乳酸发酵，乳酸的积累量可达到，乳酸的积累量可达到0.6%0.6%0
10、.8%0.8%；乳酸积累；乳酸积累pHpH达达3.53.5 3.8.3.8.大肠杆菌、酵母菌、大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。这一期为霉菌等的活动受到抑制。这一期为完全成熟阶段完全成熟阶段，泡菜，泡菜有酸味且清香有酸味且清香品质最好品质最好。发酵产物发酵产物中中只有乳酸只有乳酸，称为同型乳酸发酵，称为同型乳酸发酵特点特点:乳酸菌逐渐占据优势，其他发酵微生物受乳酸菌逐渐占据优势，其他发酵微生物受到抑制，乳酸积累增多到抑制，乳酸积累增多在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达续增加，可达1.0%1.0%以上。当以上。当乳酸积累乳酸
11、积累达达1.21.2以上以上时，时，乳乳酸杆菌的活性受到抑制酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。，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。此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。特点：乳酸含量过高，抑制乳酸菌活动，乳酸特点：乳酸含量过高，抑制乳酸菌活动，乳酸菌减少。菌减少。形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌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，适合酵母菌的繁殖。表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。2 2、为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不、为什么日常生活中要多吃新鲜蔬
12、菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？吃存放时间过长、变质的蔬菜？有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸有些蔬菜，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时发生变质（发黄、腐盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（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。被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。1 1、测定亚硝酸盐含量的原理、测定亚硝酸盐含量的原理 比色法比色法在在盐酸酸化条件下盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸发生发生重重氮化氮化反应后，再与反应后，再与N-1N-1萘基乙二胺
13、盐酸盐萘基乙二胺盐酸盐结合生成结合生成玫瑰玫瑰红红溶液。溶液。2、步骤、步骤（1 1）配置溶液）配置溶液（2） 配制标准液配制标准液（3） 制备泡菜样品处理液制备泡菜样品处理液（4）比色）比色3、材料与器具、材料与器具 避光保存避光保存氢氧化铝乳液氢氧化铝乳液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液制备样品制备样品样品处理液的制备样品处理液的制备增加亚硝酸盐的增加亚硝酸盐的溶解度溶解度中和乳酸中和乳酸吸附杂质，脱色，吸附杂质，脱色，净化作用净化作用比色比色样品即滤液加入比色管样品即滤液加入比色管显色反应显色反应：先加 ，后加 比色比色：显色后与标准显色液对比，找出颜色：显色后与标准显色液对比，找出颜色最相近的
14、记录对应亚硝酸盐含量最相近的记录对应亚硝酸盐含量测定反应原理总结酸化酸化：重氮化重氮化：酸酸显色显色：重氮盐+ 比色：样品和标准比色液对比，比色：样品和标准比色液对比，估算估算亚硝酸盐含量亚硝酸盐含量玫瑰红色玫瑰红色基本基本知识知识实验实验设计设计乳酸菌发酵乳酸菌发酵定义定义分类分类分布分布亚硝酸盐亚硝酸盐操作提示操作提示泡菜坛选择泡菜坛选择腌制条件腌制条件泡泡菜菜的的制制作作及及亚亚硝硝盐盐检检测测发酵原理发酵原理乳酸杆菌乳酸杆菌 乳酸链球菌乳酸链球菌葡萄糖葡萄糖乳酸乳酸国家标准国家标准危害危害泡菜制作泡菜制作亚硝酸盐含量测定亚硝酸盐含量测定时间、温度、食盐用量、微生物时间、温度、食盐用量、
15、微生物测定亚硝酸盐含量的操作测定亚硝酸盐含量的操作结果分析与评价结果分析与评价课堂小结课堂小结果酒果酒果醋果醋腐乳腐乳泡菜泡菜微生物类微生物类型型原理原理反应条件反应条件检测方法检测方法酵母菌，酵母菌，真菌，兼真菌，兼性厌氧性厌氧醋酸菌，醋酸菌，细菌，好细菌，好氧菌氧菌毛霉，真毛霉，真菌，好氧菌，好氧乳酸菌，细乳酸菌，细菌，厌氧菌菌，厌氧菌酵母菌的酵母菌的无氧呼吸无氧呼吸产生酒精产生酒精1825 1825 ，无氧无氧重铬酸钾重铬酸钾与其反应与其反应呈灰绿色呈灰绿色醋酸菌的醋酸菌的有氧呼吸有氧呼吸产生醋酸产生醋酸30353035，通入氧气通入氧气品尝、品尝、pHpH试纸试纸检测检测毛霉产生毛霉产
16、生蛋白酶和蛋白酶和脂肪酶脂肪酶15151818接接种，酒精含种，酒精含量控制在量控制在1212左右左右乳酸菌无乳酸菌无氧呼吸产氧呼吸产生乳酸生乳酸常温，无常温，无氧条件氧条件pHpH检测，亚检测，亚硝酸盐的检硝酸盐的检测方法测方法 某学生把甘蓝切丝后制作泡菜，为了探究甘蓝在不某学生把甘蓝切丝后制作泡菜，为了探究甘蓝在不同的温度下经过同的温度下经过3天发酵后所生成的乳酸量，在第天发酵后所生成的乳酸量，在第4天检天检测的实验结果如表：测的实验结果如表： (1)分析资料，你可以得出什么结论分析资料，你可以得出什么结论?(2)在泡菜制作时，乳酸含量大致在在泡菜制作时，乳酸含量大致在0. .8左右时风味
17、最左右时风味最好，此时维生素好，此时维生素C的保存率也较高，结合以上材料，你的保存率也较高，结合以上材料，你在制作泡菜时应该注意什么在制作泡菜时应该注意什么?练习题练习题(1)分析资料，你可以得出什么结论分析资料，你可以得出什么结论? 从表中数据分析可得知，甘蓝在从表中数据分析可得知，甘蓝在31时所生时所生成的乳酸含量最多，低于或者高于这个温度所生成的乳酸含量最多，低于或者高于这个温度所生成的乳酸量都比较少一些。成的乳酸量都比较少一些。(2)在泡菜制作时，乳酸含量大致在在泡菜制作时，乳酸含量大致在0.8左右时风左右时风味最好，此时维生素味最好，此时维生素C的保存率也较高，结合以上的保存率也较高
18、，结合以上材料，你在制作泡菜时应该注意什么材料，你在制作泡菜时应该注意什么?注意把温度控制在注意把温度控制在16左右为宜左右为宜2001年年1月月4日日（封坛前）（封坛前）2001年年1月月8日日2001年年1月月12日日2001年年1月月15日日2001年年1月月19日日0.150.600.200.100.101号坛号坛2号坛号坛0.150.200.100.050.053号坛号坛0.150.800.600.200.20 三只泡菜坛中的亚硝酸盐含量变化的绝对数量三只泡菜坛中的亚硝酸盐含量变化的绝对数量虽然不同，但整体的变化趋势却基本相同。在腌虽然不同，但整体的变化趋势却基本相同。在腌制后的第五
19、天，三只泡菜坛中亚硝酸盐的含量都制后的第五天，三只泡菜坛中亚硝酸盐的含量都达到最高峰（达到最高峰（1 1、2 2、3 3号坛中的亚硝酸盐分别达号坛中的亚硝酸盐分别达到到 0.6mg/kg 0.6mg/kg、0.2mg/kg0.2mg/kg、0.8mg/kg0.8mg/kg）在腌制后的前在腌制后的前6天内，泡菜中的亚硝酸盐含量天内，泡菜中的亚硝酸盐含量就可以达到最高峰。而第就可以达到最高峰。而第9天后泡菜中的亚硝酸盐天后泡菜中的亚硝酸盐含量开始有明显下降。含量开始有明显下降。 这可能是由于泡菜在开始腌制时，坛内环境有这可能是由于泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于某些细菌的繁殖（包括一些硝酸盐还原菌
20、），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。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，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繁殖受到影响，造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。所下降。课堂练习课堂练习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，下图为泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：请据图回答： (1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因制作泡菜宜选用新鲜
21、的蔬菜或其他原料，原因是是 。 (2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为 ，盐，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是水需煮沸并冷却后才可使用，原因是 ； 试说明盐在泡菜制作中的作用：试说明盐在泡菜制作中的作用： 。 (3)泡菜风味形成的关键在于泡菜风味形成的关键在于 的加入。的加入。 亚硝酸盐的含量低亚硝酸盐的含量低 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生物的生命活动不受影响 盐有灭菌、渗出蔬菜中过多的水以及调味的作用盐有灭菌、渗出蔬菜中过多的水以及调味
22、的作用 调味料调味料 (4)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至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：发霉变味，试分析可能的原因： (5)发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是 (6)测定亚硝酸盐含量的方法是测定亚硝酸盐含量的方法是 。泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生，或盐的比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、泡菜变质例过小，都会引起杂菌滋生、泡菜变质 发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是为把握取食泡菜的最佳时机是为把握取食泡菜的最佳时机 比色法比色法