高中人教版生物選修1測評專題1課題3制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量

課題3制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.為了在市場上有競爭力,泡菜廠家需要不斷地開發(fā)新產(chǎn)品。下面不是開發(fā)新產(chǎn)品所要考慮的內(nèi)容是()A.對泡菜材料進行創(chuàng)新拓展B.對水與鹽的比例進行調(diào)整C.對香辛料的種類和比例進行調(diào)整D.對通氣發(fā)酵和密封發(fā)酵的時間比例進行調(diào)整答案D解析制作泡菜利用了乳酸菌的無氧呼吸,乳酸菌是嚴格的厭氧細菌,不需要通氣發(fā)酵。2.在腌制泡菜時,抑制有害菌繁殖是關(guān)鍵。下列與此有關(guān)的敘述,不利于泡菜發(fā)酵及抑制有害菌繁殖的是()A.接入乳酸菌菌種B.適量加入鹽和調(diào)料酒C.利用無氧環(huán)境抑制有害菌D.加入抗生素答案D解析在泡菜發(fā)酵過程中,接入乳酸菌菌種可以增加乳酸菌的數(shù)量,使乳酸菌快速成為優(yōu)勢菌種,從而抑制有害菌繁殖;適量的鹽和料酒可調(diào)節(jié)風味,也可抑制有害菌繁殖;無氧環(huán)境可以抑制需氧型有害菌的繁殖;加入抗生素,不僅抑制雜菌繁殖,也會抑制乳酸菌生長、繁殖,影響泡菜的正常發(fā)酵。3.有關(guān)泡菜發(fā)酵過程的敘述,正確的是()A.發(fā)酵時間越長,亞硝酸鹽的含量越高B.發(fā)酵過程中只有乳酸菌的發(fā)酵作用C.發(fā)酵過程中乳酸菌可分解蛋白質(zhì)和果膠D.發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充水槽中的水答案D解析隨著泡菜發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸的量不斷增加,硝酸鹽還原菌的代謝被逐漸抑制,亞硝酸鹽的產(chǎn)量減少。同時亞硝酸鹽的分解增加,亞硝酸鹽的含量會逐漸下降。發(fā)酵過程主要是乳酸菌的發(fā)酵作用,還有酵母菌的發(fā)酵作用,酵母菌發(fā)酵有改善產(chǎn)品風味的作用,此外,還有硝酸鹽還原菌的作用。乳酸菌不分解蛋白質(zhì)和果膠,從而使蔬菜保持脆嫩而不軟化腐敗。發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充水槽中的水,以保持壇內(nèi)無氧狀態(tài)。4.下列曲線中能表示泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量變化的是()答案C解析自然界中,亞硝酸鹽分布廣泛,沒有腌制的蔬菜中也含有一定量的亞硝酸鹽,在腌制幾天后,泡菜中亞硝酸鹽的含量達到最高,但隨著腌制時間的延長,乳酸菌大量繁殖產(chǎn)生乳酸,抑制了硝酸鹽還原菌的繁殖,同時已生成的亞硝酸鹽被分解,泡菜中亞硝酸鹽含量又逐漸下降。5.下圖是泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖,下列說法錯誤的是()A.制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料,原因是它們所含亞硝酸鹽的量少B.不同發(fā)酵時期亞硝酸鹽的含量不同C.發(fā)酵過程中應(yīng)及時測定亞硝酸鹽的含量,以把握取食泡菜的最佳時機D.測定亞硝酸鹽含量的方法是紙層析法答案D6.下列關(guān)于亞硝酸鹽的敘述,錯誤的是()A.亞硝酸鹽為白色粉末,易溶于水B.亞硝酸鹽的分布廣泛,其中蔬菜中亞硝酸鹽的平均含量約為4mg/kgC.咸菜中亞硝酸鹽的平均含量在7mg/kg以上,應(yīng)盡量少吃咸菜D.亞硝酸鹽具有防腐作用,應(yīng)在食品中多加些以延長食品的保質(zhì)期答案D解析當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3~0.5g時,會引起中毒,達到3g時會引起死亡,D項錯誤。7.回答下列有關(guān)泡菜制作的問題。(1)制作泡菜時,所用鹽水需煮沸,其主要目的是。為了縮短制作時間,有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液,加入陳泡菜液的作用是。

(2)泡菜制作過程中,乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進行的過程。該過程發(fā)生在乳酸菌細胞的中。

(3)泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有、和等。

(4)發(fā)酵過程中泡菜液逐漸變酸,這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是,原因是。

答案(1)殺滅鹽水中的雜菌增加乳酸菌數(shù)量(2)無氧呼吸細胞質(zhì)基質(zhì)(3)溫度腌制時間食鹽用量(4)乳酸菌數(shù)量增多,雜菌數(shù)量減少乳酸菌比雜菌更耐酸解析(1)鹽水中可能存在雜菌,因此需要將鹽水煮沸來殺滅其中的雜菌;制作泡菜時,加入陳泡菜液,可增加乳酸菌數(shù)量。(2)乳酸菌進行無氧呼吸,該過程在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。(3)在泡菜制作過程中,要注意控制溫度、腌制時間和食鹽用量。(4)隨著發(fā)酵時間延長,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸逐漸增加,抑制了雜菌繁殖,泡菜壇中乳酸菌數(shù)量逐漸增多,其他雜菌數(shù)量逐漸減少。能力提升8.大白菜和白蘿卜都可以經(jīng)過發(fā)酵制成泡菜。以下關(guān)于它們發(fā)酵過程共性的敘述,正確的是()A.隨發(fā)酵時間的延長,乳酸菌的數(shù)量都呈增加趨勢,達到最大值后減少B.隨發(fā)酵時間的延長,亞硝酸鹽的含量呈減少趨勢C.發(fā)酵時都不需要密封D.腌制時間一定相同答案A解析在一定范圍內(nèi),發(fā)酵時間越長,O2越少,越有利于乳酸菌的繁殖,乳酸菌達到一定的數(shù)量后,由于乳酸含量的增加,乳酸菌的增殖被抑制,其數(shù)量反而減少;隨發(fā)酵時間的延長,亞硝酸鹽的含量先增加后減少;為創(chuàng)造利于乳酸菌繁殖的缺氧環(huán)境,泡菜壇需要密封;材料不同,營養(yǎng)成分不同,相應(yīng)地,發(fā)酵時間應(yīng)有所差異。9.下列關(guān)于測定亞硝酸鹽含量原理的敘述,錯誤的是()A.亞硝酸鹽經(jīng)顯色反應(yīng)后呈玫瑰紅色B.樣品液顯色后,通過與已知濃度的標準液比色,可大致估算出樣品液中亞硝酸鹽的含量C.不同濃度的亞硝酸鹽顯色深淺不同D.顯色反應(yīng)后亞硝酸鹽的理化性質(zhì)沒有發(fā)生改變答案D解析測定亞硝酸鹽含量的原理是:在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽先與對氨基苯磺酸發(fā)生反應(yīng),然后與N1萘基乙二胺鹽酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成玫瑰紅色染料,在此過程中,亞硝酸鹽的理化性質(zhì)發(fā)生了改變,A項正確,D項錯誤;將顯色后的樣品與已知濃度的標準液比色,可大致估算出樣品液中亞硝酸鹽的含量,B項正確;不同濃度的亞硝酸鹽顯色深淺不同,亞硝酸鹽濃度越大,呈現(xiàn)的顏色越深,C項正確。10.泡菜是許多中國人餐桌上不可缺少的一道佐餐佳品。下列有關(guān)泡菜發(fā)酵的敘述,錯誤的是()A.家庭制作泡菜時,乳酸菌主要來自附著在蔬菜表面的野生乳酸菌B.乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸的過程,只在其細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)完成C.制作泡菜時密封不嚴使乳酸菌繁殖加快,在泡菜液表面形成白膜D.制作泡菜時加入的香辛料不僅能調(diào)味,還可以抑制雜菌的繁殖答案C解析家庭制作泡菜時,乳酸菌主要來自附著在蔬菜表面的野生乳酸菌,A項正確;乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸的過程是無氧呼吸過程,只在其細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)完成,B項正確;制作泡菜時,密封不嚴會使酵母菌在泡菜液表面繁殖形成白膜,C項錯誤;制作泡菜時加入的香辛料不僅能調(diào)味,還可以抑制雜菌的繁殖,D項正確。11.泡菜古稱“葅”,《齊民要術(shù)》中較為系統(tǒng)地介紹了做“葅”的方法:“收菜時,即擇取好者……作鹽水,令極咸,于鹽水中洗,即內(nèi)雍中……洗菜鹽水,澄取清者,瀉者甕中……泥頭七日便熟?！毕铝姓f法錯誤的是()A.“取好者”即選用新鮮的蔬菜,可減少亞硝酸鹽的含量B.“作鹽水”的操作不僅能調(diào)味,還可以防止雜菌污染C.“泥頭”表示密封,目的是為乳酸菌提供無氧環(huán)境D.“泥頭七日”過程中“葅”的有機物干重和種類都會減少答案D解析制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜或其他原料,原因是亞硝酸鹽含量低,即“取好者”,A項正確;“作鹽水”的操作不僅能調(diào)味,還可以防止雜菌污染,B項正確;乳酸菌為厭氧細菌,故利用其制作泡菜時,應(yīng)營造無氧環(huán)境,“泥頭”表示密封,目的是為乳酸菌提供無氧環(huán)境,C項正確;“泥頭七日”過程中“葅”的有機物干重會減少,但由于細胞呼吸過程中一些中間產(chǎn)物的產(chǎn)生,有機物種類會增多,D項錯誤。12.紅酸湯是種很有特色的火鍋底料,制作流程如下圖所示。請分析回答以下問題。(1)密封發(fā)酵時,常在壇中加入成品紅酸湯,其目的是。乳酸發(fā)酵的過程即乳酸菌進行的過程。

(2)裝壇時壇口留有一點空間而不裝滿的目的是。紅酸湯制作過程的初期會有氣泡冒出,但氣泡的產(chǎn)生會逐漸停止,試分析原因:。

(3)亞硝酸鹽含量會影響酸湯的品質(zhì),在發(fā)酵過程中,可以定期采用法檢測亞硝酸鹽含量。其原因是在鹽酸酸化的條件下,亞硝酸鹽與其他物質(zhì)反應(yīng)生成色染料。

答案(1)增加乳酸菌含量無氧呼吸(2)防止西紅柿發(fā)酵后發(fā)酵液外溢剛?cè)雺瘍?nèi),西紅柿表面的雜菌(酵母菌等)進行細胞呼吸產(chǎn)生CO2,隨著乳酸的積累,抑制了雜菌的生長,乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過程不產(chǎn)生CO2(3)比色玫瑰紅解析(1)密封發(fā)酵時,常在壇中加入成品紅酸湯,可以增加乳酸菌含量(以縮短制作時間)。乳酸菌是厭氧細菌,乳酸發(fā)酵的過程即為乳酸菌進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的過程。(2)裝壇時壇口留有一點空間而不裝滿,是為了防止西紅柿發(fā)酵后液體膨脹外溢。剛?cè)雺瘍?nèi),西紅柿表面的雜菌(酵母菌等)進行細胞呼吸產(chǎn)生CO2,以氣泡形式溢出,隨著乳酸的積累和無氧環(huán)境的生成抑制了雜菌的生長,乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過程不產(chǎn)生CO2。因此紅酸湯制作過程的初期會有氣泡冒出,但氣泡的產(chǎn)生會逐漸停止。(3)在發(fā)酵過程中,溫度、食用鹽用量、腌制時間等都會影響亞硝酸鹽含量。在發(fā)酵過程中,可以定期用比色法測定亞硝酸鹽含量。其原理是在鹽酸酸化的條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。13.某興趣小組就“泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化”開展了研究,在某年1月4日下午(為腌制第0天)選取1、2、3號三個相同的泡菜壇,在每個壇中加入洗凈的新鮮蔬菜0.6kg,再分別倒入相同量的煮沸并冷卻的質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽水,將壇密封,置于同一環(huán)境中。封壇前進行第一次取樣測定亞硝酸鹽含量,后來定時測定,結(jié)果如下圖所示。請回答下列問題。(1)實驗中鹽水需煮沸并冷卻后才可使用,原因是。在腌制過程中,會出現(xiàn)壇中溶液量增加,這是由于。

(2)測定亞硝酸鹽含量的方法是,其原理是在鹽酸酸化的條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成,將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標準顯色液進行目測比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。

(3)該小組對實驗數(shù)據(jù)的處理方法是否合理?。說明理由。。

(4)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)進一步分析,可推測在腌制過程中的第天泡菜中的亞硝酸鹽含量達到最大值,若要食用,最早要在腌制的第天比較好。

答案(1)加熱煮沸是為了殺滅雜菌,冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響壇中溶液濃度過高使蔬菜細胞滲透失水(2)比色法玫瑰紅色染料(3)不合理應(yīng)將三個壇中每次測定的亞硝酸鹽的含量分別記錄,求出平均值,然后以時間為橫坐標,亞硝酸鹽的含量為縱坐標畫出一條曲線。實驗組越多,數(shù)據(jù)越真實(4)310解析(1)加熱煮沸可以殺死雜菌,防止出現(xiàn)雜菌污染;冷卻之后再使用的原因是保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響。腌制過程中,壇中溶液量增多是由于壇中溶液濃度過高使蔬菜細胞滲透失水。(2)在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料,通過比色法可以估算泡菜中亞硝酸鹽含量。(3)題目中對實驗數(shù)據(jù)的處理方法不合理,應(yīng)將三個壇中每次測定的亞硝酸鹽的含量分別記錄,求出平均值,然后以時間為橫坐標,亞硝酸鹽的含量為縱坐標畫出一條曲線。14.在泡菜發(fā)酵期間,由于乳酸菌的發(fā)酵作用,發(fā)酵產(chǎn)物乳酸不斷積累,因此可以根據(jù)微生物的活動情況和乳酸積累量,將泡菜發(fā)酵過程分為三個階段。(1)發(fā)酵初期:蔬菜剛?cè)雺瘯r,其表面帶入的微生物中,不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍。其中的酵母菌最初的細胞呼吸方式是,請寫出相應(yīng)的反應(yīng)式:

。發(fā)酵初期會有氣泡從壇沿水槽內(nèi)間歇性地放出,從而使壇內(nèi)逐漸形成無氧環(huán)境,乳酸發(fā)酵開始。試說明這些氣泡的來源:

。

(2)發(fā)酵中期:由于初期乳酸發(fā)酵使乳酸不斷積累,pH下降,無氧環(huán)境形成,乳酸菌開始活躍,并產(chǎn)生大量乳酸,乳酸的積累量可達到0.6%~0.8%,pH為3.5~3.8。這一時期為泡菜完全成熟階段,泡菜有酸味而且清香。試分析此時壇內(nèi)其他微生物的活動情況及原因:

。

(3)發(fā)酵后期:在此期間乳酸菌繼續(xù)進行乳酸發(fā)酵,乳酸含量繼續(xù)增加,可達1.0%以上。當乳酸含量達到1.2%以上時,發(fā)酵速度會逐漸變緩甚至停止,主要原因是。

此階段泡菜酸度過高,風味已不協(xié)調(diào)。(4)在泡菜制作的初期,微生物之間的關(guān)系主要表現(xiàn)在乳酸菌個體之間的以及乳酸菌與雜菌之間的上。中期以后壇內(nèi)的生存斗爭集中表現(xiàn)為。

答案(1)有氧呼吸C6H12O6+6O26CO2+6H2O壇內(nèi)需氧型微生物進行有氧呼吸消耗氧氣,產(chǎn)生大量的CO2;壇內(nèi)氧氣耗盡后,酵母菌等微生物的無氧呼吸也會產(chǎn)生CO2(2)由于pH不適,大腸桿菌、酵母菌和霉菌等的活動受到抑制;由于氧氣耗盡,需氧型微生物的活動受抑制現(xiàn)象尤為嚴重(3)pH過低,乳酸菌的活動受到抑制(4)種內(nèi)互助競爭生物與無機環(huán)境之間的斗爭解析在泡菜發(fā)酵期間,由于乳酸菌的發(fā)酵作用,發(fā)酵產(chǎn)物乳酸不斷積累,發(fā)酵液的pH逐漸下降,大腸桿菌、酵母菌和霉菌等雜菌的活動受到抑制。到了后期隨著泡菜液酸度的進一步加大,乳酸菌的活動也受到抑制,泡菜的味道也變得越來越酸。發(fā)酵初期乳酸菌含量相對較少,乳酸菌個體之間的關(guān)系主要表現(xiàn)為種內(nèi)互助,乳酸菌與雜菌之間因爭奪養(yǎng)料和空間而進行競爭。中期以后隨著pH的改變,微生物生存的環(huán)境條件越來越惡化,這時壇內(nèi)的生存斗爭集中表現(xiàn)為生物與無機環(huán)境之間的斗爭。15.泡菜是一種歷史悠久的深受大眾喜愛的發(fā)酵蔬菜制品,但近年科學研究發(fā)現(xiàn),蔬菜在腌制過程的某些階段會產(chǎn)生較多的亞硝酸鹽。乳酸菌是泡菜生產(chǎn)中的主要菌種,不同乳酸菌的繁殖周期不同。某興趣小組希望獲得生產(chǎn)周期短、亞硝酸鹽含量低的泡菜。在一定的環(huán)境條件下,對此進行了相關(guān)研究。(假設(shè)不同乳酸菌在一個繁殖周期中產(chǎn)乳酸量相近)(1)從實驗?zāi)康姆治?研究需要解決的問題主要有、。

(2)乳酸菌的培養(yǎng)條件除了適宜的溫度、pH之外,還必須保證條件。

(3)封壇一段時間后,需要開壇測定,根據(jù)實驗結(jié)果,篩選合適的乳酸菌作為菌種來制作泡菜。而食用泡菜最佳的時間,應(yīng)該選擇的時間段。

答案(1)確定常見乳酸菌的泡菜生產(chǎn)周期掌握泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化規(guī)律(2)無氧(3)亞硝酸鹽含量亞硝酸鹽含量最低解析(1)本實驗的目的是獲得生產(chǎn)周期短、亞硝酸鹽含量低的泡菜,根據(jù)蔬菜在腌制過程的某些階段會產(chǎn)生較多的亞硝酸鹽,且不同乳酸菌的繁殖周期不同,故研究時需要解決的問題主要有確定常見乳酸菌的泡菜生產(chǎn)周期,掌握泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化規(guī)律等。(2)乳酸菌是厭氧型生物,所以培養(yǎng)條件除了適宜的溫度、pH之外,還必須保證無氧條件。(3)由于蔬菜在腌制過程的某些階段會產(chǎn)生較多的亞硝酸鹽,且不同乳酸菌的繁殖周期不同,故實驗過程中要選用不同的乳酸菌及在不同的時間段內(nèi)測定亞硝酸鹽的含量,最終通過對比分析得到生產(chǎn)周期短、亞硝酸鹽含量低的泡菜。因為食用過多亞硝酸鹽對人體有害,故食用泡菜最佳的時間應(yīng)是亞硝酸鹽含量最低的時間段。16.泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一,但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準備參加“科技創(chuàng)新大賽”,查閱資料得到下圖。(1)制作泡菜時,泡菜壇一般用水密封,目的是,乳酸菌呼吸作用第一階段的產(chǎn)物有。

(2)據(jù)上圖,與第3天相比,第8天后的泡菜更適于食用,因為后者;pH呈下降趨勢,原因是。

(3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍),擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(4%~10%),探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確定其最適條件。請你設(shè)計一個實驗結(jié)果記錄表,并推測實驗結(jié)論。答案(1)創(chuàng)造無氧環(huán)境丙酮酸、[H]、ATP(2)亞硝酸鹽含量降低乳酸含量增加(3)食鹽濃度/%乳酸菌發(fā)酵時間/d123456789104普通優(yōu)選7普通優(yōu)選10普通優(yōu)選推測結(jié)論:①最適條件是亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發(fā)酵時間;②“優(yōu)選”乳酸菌降低泡菜中亞硝酸鹽效果更明顯。解析(1)制作泡菜利用乳酸菌的無氧呼吸,所以泡菜壇要用水封,目的是隔絕空氣,創(chuàng)造無氧環(huán)境。乳酸菌呼吸作用第一階段的產(chǎn)物有丙酮酸、[H]和ATP。(2)由題圖可知,隨著發(fā)酵時間延長,亞硝酸鹽含量先升高,后降低,第8天較第3天亞硝酸鹽含量低,更適合食用。由于乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物是乳酸,因此在發(fā)酵過程中pH會逐漸降低。(3)設(shè)計表格時要注意對兩種不同菌種在相同食鹽濃度下、同一時間點的亞硝酸鹽含量進行比較。17.請根據(jù)下面的泡菜制作流程,分析回答下列問題。選料→清洗→切塊→鹽漬→漂洗→腌制→分裝→封罐、滅菌(1)泡菜在發(fā)酵期間,起主要作用的微生物是,發(fā)酵產(chǎn)物主要是。

(2)根