课题3: 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
一、泡菜制作基础知识 1、乳酸菌发酵 乳酸菌是异养厌氧型细菌,在无氧条件下,将葡萄糖分解成乳酸。乳酸菌种类很多,常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌,乳酸杆菌常用于制作酸奶。
2、亚硝酸盐 亚硝酸盐(包括亚硝酸钾和亚硝酸钠)为白色粉末,易溶于水。一般不危害人体的健康,但当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3~0.5g时,会引起中毒,达3g时会引起死亡。膳食中的绝大多数亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿排出,只在特定的条件下(适宜的PH、温度和一定的微生物作用下才会变成致癌物——亚硝胺。亚硝胺具有致癌作用,同时具有致畸和致突变作用。 亚硝酸盐一般可以作食品添加剂,作为护色剂。
3、腌制条件 腌制过程中,要注意控制腌制的时间、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,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。
二、实验设计流程: 测亚硝酸 盐含量 原料加工 修整、洗涤、晾晒、 切成条状或块状 加入调味 料装坛 发酵 成品 加盐 盐水冷却 泡菜盐水
1、设备及用品 泡菜罐、菜刀及菜板
2、材料 (1) 各种蔬菜均可,一般用白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。 (2) 添加的调味品,如花椒、八角等。 (3) 白酒。 (4) 食糖和盐。 3、步骤 (1)各种菜洗净并切成3~4cm长的小块。
(2)将泡菜坛洗净,并用热水洗坛内壁两次。 (3)将处理好的新鲜蔬菜放入坛,混合均匀,装入一半时放入香辛料,继续装到8成,再注入配置好的盐水使盐水淹没全部蔬菜,然后盖上盖子,在坛盖边缘注入水创造无氧环境。注意经常补充水槽里的水。 (4)腌制1周左右开坛食用,也可随时加入新鲜蔬菜,不断取用。 (5)如果加一些已经腌制过的泡菜汁更好,相当于接种已经扩增的发酵菌,可减少腌制时间。
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,逐渐使坛内形成嫌气状态。 发酵产物中除乳酸外,还有其他,如乙醇、CO2等称异型乳酸发酵
发酵中期:由于前期乳酸的积累,pH下降,嫌气状态的形成,乳酸杆菌活跃进行活跃的同型乳酸发酵,乳酸积累pH达3. 5~3. 8 发酵产物中只有乳酸,称为同型乳酸发酵 发酵后期:继续进行乳酸发酵,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。
思考: 1、加入白酒有什么作用? 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。 2、用水封闭坛口起什么作用?不封闭有什么结果? 水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用,空气中21%是氧气,这是最简易的造成无氧环境的方法。这样,坛内可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌进行乳酸发酵。如不封闭,则会有许多需氧菌生长,蔬菜会腐烂。
3、为什么泡菜坛内有时会长一层白膜,这层白膜是怎么形成的? 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,适合酵母菌的繁殖。 4、为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜,不吃存放时间过长、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,蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐,危害人体健康。
二、亚硝酸盐含量的测定 1、测定亚硝酸盐含量的原理 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-萘基乙二胺偶联形成玫瑰红色染料。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。 2、材料与器具 泡菜、对氨基苯磺酸、 N-1-萘基乙二胺盐酸盐、盐酸、、氢氧化钠、氢氧化铝(该胶体能吸附泡菜汁液中的杂质使泡菜透明澄清以便显色反应)、氯化镉和氯化钡(为了提取样品处理液中大分子有机杂质)、亚硝酸钠、蒸馏水、移液管、容量瓶、比色管、榨汁机等
3、步骤 (1)配置溶液 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(4mg/ml)。 N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液:称取0.2克N-1-萘基乙二胺盐酸盐,溶解于100ml的水中,避光保存(2mg/ml) 。 亚硝酸钠溶液:称取0.10克于硅胶干燥器中干燥24小时的亚硝酸钠,用水溶解至500ml,再转移5 ml溶液至200 ml容量瓶,定容至200ml(5ug/ml)
提取剂:分别称取50克氯化镉、氯化钡,溶解于1000ml蒸馏水中,用盐酸调节pH至1。氢氧化铝乳液和2.5mol/l的氢氧化钠溶液。 (2) 配制标准液 用移液管吸取0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml亚硝酸钠溶液,分别置于50ml比色管中,再取1支比色管作为空白对照。并分别加入2.0ml对氨基苯磺酸溶液,混匀,静置3~5分钟后,再分别加入1.0ml N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,加蒸馏水至50ml,混匀,观察亚硝酸钠溶液颜色的剃度变化。
(3) 制备样品处理液 将3坛样品做好标记后,分别称取0 (3) 制备样品处理液 将3坛样品做好标记后,分别称取0.4千克泡菜,榨汁过滤得200ml汁液。取其中100 ml至500ml容量瓶中,加200ml蒸馏水、 100ml提取剂,混匀,再加入40ml氢氧化钠溶液,用蒸馏水定容至500ml后,立即过滤。将60ml滤液转移至100ml容量瓶中,加入氢氧化铝(吸附脱色)乳液,定容至100ml,过滤。
(4)比色 吸取40ml透明澄清的滤液,转移到50ml比色管中,将比色管做好标记。按步骤2的方法分别加入对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液,并定容至50ml,混匀,静置15分钟后,观察样品颜色的变化,并与标准显色液比较,找出与标准液最相近的颜色,记录对应的亚硝酸钠含量,并计算。每隔2天测一次,将结果记录下来。
4、实验结果分析和讨论选录 ……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(1、2、3号坛中的亚硝酸盐分别达到 0.6mg/kg、0.2mg/kg、0.8mg/kg),
在腌制后的前6天内,泡菜中的亚硝酸盐含量就可以达到最高峰。而第9天后泡菜中的亚硝酸盐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,乳酸细菌也大量繁殖,对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作,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。 均样+水→捣碎→加果蔬提取剂(50gBaCl2+CdCl2→加1000ml重蒸馏水中,用浓HCl调PH为1)→振荡1小时→用NaOH调至中性→定容→过滤→滤液应无色透明
本课题实验录像: 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量.DAT