泡菜制作和亚硝酸盐含量的检测
实验教案
学院
班级
姓名
学号
课程名称
上交日期
泡菜制作和亚硝酸盐含量的检测
授课学生：普通高中高三学生
授课类型：实验授课
一、教学目标
1.了解泡菜制作的原理、方法，尝试制作泡菜；
2.在泡菜制作过程中，深入理解乳酸菌的作用机理。
3.尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐的含量变化，讨论与此相关的食品安全问题。
二、学情分析
泡菜，古称，是指为了利于长时间存放而经过的。
泡菜历史悠久，流
传广泛，几乎家家会做，人人吃，甚至在筵席上也要上几碟泡菜。
班级中有相当一部分同学来自城市，对泡菜的制作工艺缺乏一定的了解，但是对这古老的制作工艺有着浓厚的兴趣，在老师的带领下，动手动脑，会积极主动去获取新知识。
而对于来自农村的孩子，对泡菜制作有着一定的了解，但是对泡菜的制作原理的相关知识的了解程度低。
通过对泡菜制作原理以及技术的学习，学生能够锻炼理论结合实际的能力，加强对日常生活的关注程度。
三、教学重难点
教学重点：制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量；
教学难点：泡菜中亚硝酸盐含量的测定
本次实验的重点为泡菜的腌制，亚硝酸盐含量的测定只要求知道原理，具体操作视学校具体情况而定。
四、课时安排
2课时（制作泡菜和亚硝酸盐含量测定）
五、任务安排
1.课前以学习小组形式调查泡菜的种类，了解泡菜的制作原理与方法，做好准备；
2.第1课时，组织学生制作泡菜；
3.第2课时，分小组实验，测定泡菜中亚硝酸盐的含量
泡菜的制作
课时安排：1学时
（一）实验原理
乳酸菌是异养厌氧型，属于原核生物，是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌的统称，常见的乳酸菌包括乳酸链球菌和乳酸杆菌，后者可用于制作酸奶。
乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸葡萄糖分解成乳酸，使泡菜呈现酸味。
泡菜发酵过程的时间、温度、食盐的用量等都需要适合，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，亚硝酸盐含量增加。
泡菜的发酵过程可以分为发酵前期、发酵中期、发酵后期。
发酵前期：蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是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，产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成厌氧状态。
此时乳酸菌和乳酸的量比较少，为泡菜初熟阶段，菜质咸而不酸、有生味。
发酵中期：由于前期乳酸的积累，pH 下降，厌氧状态形成，乳酸杆菌开始活跃，此时乳酸积累量可以达到0.6%~0.8%，pH 降至3.5-3.8。
大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。
这一期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香品质最好。
发酵后期：乳酸积累达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。
实验流程示意图表现如下：
（二）实验材料、试剂及用具 原料加
冲盐水冷
泡菜盐加入调味料装
实验原料：大白菜；
实验配料：生姜、蒜、辣椒、茴香、食盐、蔗糖、料酒、凉开水、白酒
制作工具：泡菜坛或者其他容器（自带）、塑料薄膜、细绳、菜刀、砧板
（三）实验步骤
前期准备：
1.全班每2人为一组，共同进行实验，事先要求学生自带泡菜容器（可以是塑料罐、玻璃罐）；
2.采购大白菜、生姜、蒜、辣椒等实验材料；
3.实验桌上各材料的摆放。
实验操作：
1.坛的清洗：将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次；
2.配制盐水：泡菜盐水按清水和盐为 4∶1 质量比配制煮沸冷却备用；
3.菜的切洗：洗净大白菜菜叶，用凉开水冲洗后切成3～4cm长的小块，放入容器内；
4.装坛，加佐料：大白菜装至半坛时放入蒜瓣、生姜、香辛料等佐料（根据个人口味确定加入佐料的数量），并继续装至八成满。
如果希望发酵快些；将蔬菜在开水中浸1分钟后入坛，再加上一些白酒；
5.盐水浸泡：倒入配制好的盐水，使盐水浸没全部菜料；
6.密封发酵：盖上泡菜坛盖子，并用水密封发酵（自带容器的铺上塑
料薄膜，用细绳系好，确保无氧环境，加盖），阴凉处自然条件下放置一至两周。
（四）注意事项
1.泡菜腌制过程中要注意无氧环境的保持，防止未密封而造成的杂菌污染；
2.操作时不能加入生水，防止杂菌污染；
3.容器中不能有油渍，否则易造成泡菜腐烂；
4.坛子内壁必须洗干净，然后把生水擦干，或干脆用开水烫一下也行。
（五）思考与讨论
1.我们常见的泡菜坛的坛口是突起，且坛口周围有一圈凹形托盘，你觉得这样的设计有什么样的好处？
（水封，保持无氧环境，防止杂菌污染。
)
2.泡菜腌制过程适量白酒有何作用？
（抑制杂菌污染及调味。
）
3.某人利用乳酸菌制作泡菜因操作不当泡菜腐烂，可能由什么原因造成？（坛口封闭不严，导致乳酸菌的生长繁殖受到抑制，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖）
4.泡菜制作中通常加入适量蔗糖糖，当蔗糖浓度过高时，你觉得会发生什么情况（蔗糖浓度过高导致细菌质壁分离，活性降低或死亡）
5.泡菜坛内有时会长出一层白膜，你觉得是什么原因导致的。
（酵母菌的生长）
6.泡菜中的辣椒，蒜，姜，葱除了调味之外，还有什么作用
（杀菌，促进消化酶分泌的作用）
亚硝酸盐含量的检测
课时安排：1学时
（一）实验原理
亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水。
当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3 g～0.5 g时，会引起中毒，达3g时会引起死亡。
国家规定肉制品中亚硝酸盐含量需小于30 mg/kg，酱腌菜中亚硝酸盐含量需小于20 mg/kg。
蔬菜含有大量硝酸盐，在腌制过程中，硝酸盐容易被转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐有致癌作用。
腌制时间过短，容易造成亚硝酸盐含量增加。
一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸会发生重氮化反应后，再与N-1－萘基乙二胺偶联形成紫红色产物。
将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。
（二）实验材料、试剂及用具
实验材料：腌制的泡菜
实验试剂：对氨基苯磺酸、20％的盐酸、 N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液、蒸馏水、亚硝酸钠、氯化镉、氯化钡、氢氧化铝乳液、2.5mol/L的氢氧化钠溶液
实验用具：量筒、电子天平、烧杯、100mL容量瓶、200mL容量瓶、500mL容量瓶、胶头滴管、称量纸、硅胶干燥器、移液管、比色皿、摇床（三）实验步骤
前期准备：
1.配制溶液：
（1）4mg/mL 对氨基苯磺酸溶液：称取0.4克对氨基苯磺酸，溶解于100mL体积分数为20％的盐酸中，避光保存。
（2）2mg/mL N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液：称取0.2g N-1－萘基乙二胺盐酸盐，溶解于100 mL的水中，避光保存。
（3）5μg/mL亚硝酸钠溶液：称取0.10 g于硅胶干燥器中干燥24小时的亚硝酸钠，用水溶解至500 mL，再转移5 mL溶液至200 mL容量瓶，定容至200 mL；
（4）提取剂配制：分别称取50克氯化镉、氯化钡，溶解于1000 mL蒸馏水中，用盐酸调节pH至1。
（5）氢氧化铝乳液和2.5mol/L的氢氧化钠溶液。
2.标准显色液配制：
（1）用移液管吸取0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL、0.75 mL亚硝酸钠溶液，分别置于25mL比色管中，再取1支比色管作为空白对照。
（2）分别加入1.0 mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3～5分钟。
（3）分别加入0.5 mL N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，加蒸馏水至25mL，混匀，观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化。
样品制备：
1）称取 0.4 kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200 mL汁液。
2）取100 mL汁液倒入500 mL容量瓶，添加200 mL蒸馏水和100 mL 提取剂，摇床振荡1 h，再加40 mL氢氧化钠溶液，最后用蒸馏水定容到500
mL 并立刻滤纸过滤获得滤液。
3）将滤液60 mL 移入100 mL 容量瓶，用氢氧化铝乳液（吸附脱色）定容后过滤，获得无色透明的滤液
亚硝酸盐含量测定：
1）将20 mL 滤液移入25 mL 比色管中，并编号。
2）分别依次加入1mL 的对氨基苯磺酸溶液和0.5mL 的 N-1-萘基乙二胺盐酸溶液，并定容到25mL ，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（20 mL ）中亚硝酸盐含量。
样品中亚硝酸盐含量（mg ）/取样量（取泡菜量，0.0096kg ）
（四）注意事项
1.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。
（五）思考与讨论
1.如何利用乳酸菌发酵生产酸奶？在制作酸奶的过程中，是否也会产生亚硝酸盐？请设计出实验方案。
（采用乳酸杆菌配制酸奶，不会产生亚硝酸盐。
检测亚硝酸盐的方法参照泡菜中亚硝酸盐的检测方法。
）
2.日常腌制泡菜，要放置一周以上时间才能食用，为什么？ 40m L。