專題1 傳統發酵技術的應用
課題3 製作泡菜並檢測亞硝酸鹽含量
【教學目標】
嘗試製作泡菜，並嘗試用比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量的變化。討論與此相關的食品安全問題。
【教學重點】
製作泡菜並測定泡菜中亞硝酸鹽含量。
【教學難點】
泡菜中亞硝酸鹽含量的測定。
【教學過程】
引入（略）
一、基礎知識
（一）乳酸菌發酵
1. 原核生物
2. 代謝型別：異養厭氧性
3. 發酵過程：
c6h12o6→2c3h6o3
4. 常見型別：乳酸鏈球菌和乳酸桿菌
5.用途：生產酸奶、泡菜
思考：為什麼含有抗生素的牛奶不能發酵成酸奶？
酸奶的製作依靠的是乳酸菌的發酵作用，抗生素會殺死或抑制乳酸菌的生長。
（二）亞硝酸鹽
1. 分布：蔬菜4mg/kg、鹹菜7mg/kg以上、豆粉10mg/kg
2. 危害
(1) 人體攝入總量達到0.3~0.5g時會引起中毒；總量達3g時，會引起死亡。
國家規定，亞硝酸鹽的殘留量在肉製品中不得超過30mg/kg，醬醃菜中不超過20mg/kg，而嬰兒奶粉中不得超過2mg/kg。
(2) 原理：食物中大部分亞硝酸鹽在人體中隨尿液排出，只有在特定條件下（適宜的ph\溫度和一定的微生物作用），才會轉變成致癌物——亞硝胺：具有致癌、致畸、致突變作用，與人類的某些癌症有關。
思考：為什麼日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不宜多吃醃製蔬菜？
醃製過程中蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽。
二、實驗設計
（一）流程圖
（二）資料分析
[資料一] 泡菜的製作
1. 按照清水與鹽的質量比為4∶1的比例配置鹽水，煮沸後冷卻。
注：煮沸是為了消滅雜菌；冷卻是為了不殺死材料上的乳酸菌。
2. 向壇蓋邊沿的水槽中注滿水：①保證壇內乳酸菌發酵所需的無氧環境；
密封，防止雜菌進入；
在發酵過程中，要注意經常補充水槽中的水。
3. 發酵時間長短受溫度影響：18~25℃或30~40℃？
4. 為什麼泡菜罈內有時會長一層白膜？
壇內產膜酵母的繁殖（泡菜液營養豐富，表面含氧，適合酵母菌繁殖）
5.泡菜發酵的階段：
泡菜在發酵期間，由於乳酸菌的發酵作用，發酵產物乳酸不斷累積，因此可以根據微生物的活動情況和乳酸積累量，將泡菜發酵過程分為三個階段。
（1）發酵前期：
①參與的微生物：不抗酸的大腸桿菌、酵母菌等
②發酵過程：蔬菜剛入壇時，表面帶入的微生物，主要是以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍，進行一定的乳酸發酵和微弱的酒精發酵產生較多的乳酸、酒精、醋酸和co2等，co2以氣泡從水槽內放出，逐漸使壇內形成無氧狀態。
③發酵特點：此時泡菜液的含酸量約為0.3%～0.4%，是泡菜初熟階段，其菜質鹹而不酸、有生味。
（2）發酵中期：
①主要微生物：乳酸菌
②原因：由於前期乳酸的積累，ph下降，無氧狀態的形成，利於乳酸菌生存
③發酵特點：乳酸的積累量可達到0.6%～0.
8%；乳酸積累ph達3.5~3.8.
大腸桿菌、酵母菌、黴菌等的活動受到抑制。這一期為完全成熟階段，泡菜有酸味且清香品質最好。
（3）發酵後期：
①主要微生物：乳酸菌
②發酵特點：乳酸含量繼續增加，可達1.0%以上。當乳酸積累達1.2％以上時，乳酸桿菌的活性受到抑制，發酵速度逐漸變緩甚至停止。此階段泡菜酸度過高、風味不協調。
6. 發酵過程中的相關變化
(1) 乳酸菌含量
發酵中期無氧環境中大量繁殖，後期乳酸含量過高導致數量下降
（2）乳酸含量
由乳酸菌代謝產生，其含量因乳酸菌的生長繁殖而大量增加，在發酵後期達到最大值。
[資料二] 測定亞硝酸鹽含量的原理——比色法
在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發生重氮化反應後，與 n-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料，與已知濃度的標準顯色液目測比較，估算泡菜中亞硝酸鹽含量。
過程： 酸化→重氮化→顯色→比色→估算
三、操作提示
（一）泡菜罈的選擇
應選用火候好、無裂紋、無砂眼、壇沿深、蓋子吻合號的泡菜罈。也可使用玻璃製作的泡菜罈（更易觀察變化）。
可將壇口向上壓入水中，看壇內有無滲水現象。
（二）醃製條件
1. 影響亞硝酸鹽含量的因素:時間、溫度、食鹽用量
溫度過高、食鹽用量過低、醃製時間過短，容易造成細菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。
2. 醃製過程中亞硝酸鹽含量變化：
亞硝酸鹽是由蔬菜中的硝酸鹽被還原產生
（1）公升高：隨無氧條件的形成，厭氧型的硝酸鹽還原菌大量繁殖，將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽含量增加；
（2）下降：一般在醃製的10天後。
發酵到一定程度，乳酸含量增多，硝酸鹽還原菌的活動受抑制，亞硝酸鹽的生成減少；同時已生成的亞硝酸鹽被分解。
注：泡菜在醃製後10天後吃較好
（三）測定亞硝酸鹽含量的操作（每隔兩天測量一次）
過程：配製溶液→製備標準顯色液→製備樣品處理液→比色
1. 配製溶液
（1）對氨基苯磺酸溶液（對氨基苯磺酸+鹽酸；避光儲存）；
（2）n-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液（避光儲存）；
（3）亞硝酸鈉溶液（用於比色）；
（4）提取劑：氯化鎘和氯化鋇(鹽酸調節ph至1)：用於提取亞硝酸鹽
（5）氫氧化鋁乳液：使泡菜濾液脫色，變澄清；
（6）氫氧化鈉溶液：中和過多的鹽酸，營造鹼性環境。
2.製備標準顯色液
用不同量的亞硝酸鈉溶液進行顯色反應，再用乙隻空白對照。觀察顏色梯度變化。
3. 製備樣品處理液
4. 比色
5. 計算亞硝酸鹽含量
樣品中亞硝酸鹽含量（mg）/取樣量（40ml濾液的質量，kg）
四、結果分析與評價
1. 能否用顯微鏡觀察到乳酸菌？
電子顯微鏡能，光學顯微鏡不能。
2.泡菜的最佳食用時間是在醃製的10天後。
3. 製作酸奶的過程中可能會產生亞硝酸鹽，可用比色法檢測。
五、課後思考
1.比較幾種傳統發酵
2. 傳統發酵的共同特點：利用天然菌種，最終發酵產物不是單一組分，而是成分複雜的混合物。風味更獨特，但品質不如現代髮術（嚴格無菌條件下接種單一菌種）。
課題3製作泡菜並檢測亞硝酸鹽含量
學習目標 1 嘗試製作泡菜，並嘗試用比色法測定泡菜中亞硝酸鹽含量變化。2 討論與亞硝酸鹽相關的食品安全問題。學習重點和難點 1 學習重點 測定泡菜中亞硝酸鹽含量 2 學習難點 泡菜中亞硝酸鹽含量的測定 教學過程 引入新課 泡菜不但味美，而且還可以提高人的食慾。泡菜是怎樣製作的？泡菜中含有亞硝酸鹽，亞...
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