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制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
一、选择题
1．下列关于亚硝酸盐的叙述，正确的是( )
A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中常用作食品添加剂，可多加
B．绿色食品中不会含有亚硝酸盐
C．亚硝酸盐在人体胃内可转变成亚硝胺
D．水煮沸越久，亚硝酸盐的含量越少
解析：选C 亚硝酸盐在食品生产中可用作食品添加剂，但量多会使人中毒。亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、鱼、谷物、绿色蔬菜中都有。亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中，在催化剂的催化作用下可转变为亚硝胺。水煮沸越久，亚硝酸盐含量会越多。
2．某人利用乳酸菌制作泡菜时由于操作不当，泡菜腐烂。下列原因中正确的是( )
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖
②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
③罐口封闭不严，氧气抑制其他腐生菌的生长和繁殖
④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
解析：选B 乳酸菌是厌氧型的细菌，在有氧时它的发酵过程受到抑制；氧气促进了需氧腐生菌的生长和繁殖，这些需氧型微生物分解泡菜中的有机物而使泡菜腐烂。
3．变酸的果酒表面长的一层膜、泡菜坛内长的一层白膜、腐乳外部的一层白色致密的“皮”，它们分别是由哪种菌的繁殖形成的( )
A．醋酸菌、酵母菌、毛霉 B．酵母菌、毛霉、醋酸菌
C．醋酸菌、乳酸菌、毛霉 D．酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
解析：选A 变酸的果酒表面长的一层膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的菌膜；泡菜坛内长的一层白膜是由酵母菌繁殖形成的；腐乳外部的一层白色致密的“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的毛霉的匍匐菌丝。
4．下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是( )
A．在制作泡菜的过程中，亚硝酸盐的含量变化情况是逐渐增加的
B．在发酵过程中，只有乳酸菌具有发酵作用，香辛料具有增香、除异味的功效
C．在发酵过程中，乳酸菌可分解蛋白质和果胶，使泡菜变软
D．在发酵过程中，要经常补充水槽中的水，盐水入坛前要煮沸再冷却，以防污染
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解析：选D 泡菜制作发酵过程中，随着泡菜发酵中产生的乳酸增加，亚硝酸盐的含量会先增加，后逐渐下降；发酵过程主要是乳酸菌起作用，乳酸菌不能分解蛋白质和果胶，因此可保持蔬菜脆嫩而不软化腐败；发酵过程中要经常补充坛盖边沿水槽中的水，以保持坛内处于无氧状态。
5．下列有关测定亚硝酸盐含量的描述，错误的是( )
A．质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性
B．对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺盐酸盐溶液应避光保存
C．配制质量浓度为5 μg/mL的亚硝酸钠溶液时，应保持弱碱性环境
D．用纸层析法可进行亚硝酸盐含量的测定
解析：选D 对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺盐酸盐溶液都呈酸性，要保证其稳定性，应低温且避光保存；亚硝酸钠溶液配制过程中应加入氯化铵缓冲液，保持弱碱性环境，以免形成亚硝酸，导致挥发；用比色法可进行亚硝酸盐含量的测定。
6．下列有关泡菜的制作和亚硝酸盐含量的测定的实验叙述，正确的是( )
A．泡菜制作需要配制盐水，其中盐与水的质量比为4∶1
B．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形成玫瑰红色染料
C．制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是去色素等杂质，得到澄清溶液
D．泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，但温度和食盐的用量不影响其含量
解析：选C 盐和清水的质量比为1∶4；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，再与N1萘基乙二胺盐酸盐反应形成玫瑰红色染料；制备样品处理液时，加入氢氧化铝乳液的目的是除去滤液中的杂质，使滤液变得无色透明；泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量，若温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
7．在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜时，发酵过程对氧气的需求的叙述正确的是( )
A．四个过程中，均需氧气参与，无氧时不能完成这四个过程
B．四个发酵过程中只有果酒制作是在完全无氧的条件下完成的
C．泡菜发酵和果酒制作是应用微生物的无氧发酵，而醋酸菌和毛霉则需在有氧条件下才能正常繁殖
D．腐乳制作时密封发酵进行的是无氧发酵
解析：选C 果酒制作原理是利用酵母菌的无氧发酵，但在最初阶段需提供一定氧气，促使酵母菌大量繁殖，获取一定数量菌体后再密封；泡菜制作是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，有氧条件下发酵受抑制；而酿醋和腐乳的制毛坯过程都需在有氧条件下完成；毛坯腌制后装瓶发酵，是利用了毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶等的催化作用。
8．泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是( )
A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B．因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
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C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；气体为CO2
D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气
解析：选C 乳酸菌发酵产生乳酸，不产生气体；发酵早期的气泡是某些酵母菌活动产生的CO2。
9．下列关于发酵过程中产物检验的说法，正确的是( )
A．果汁发酵是否产生酒精，可用NaOH来检验
B．检验醋酸产生的简单易行的方法是品尝
C．发酵产生乳酸的量可以用比色法测量
D．测定果酒、果醋的产生和亚硝酸盐的含量均可用品尝法
解析：选B 在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色；醋酸呈酸性，可用品尝法或pH试纸鉴定；测定泡菜中亚硝酸盐含量的方法是比色法；亚硝酸盐对人体有危害，不可用品尝的方法检验。
10．下列叙述错误的是( )
A．醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸
B．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精
C．泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵
D．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
解析：选A 醋酸菌是好氧型细菌，能在氧气充足的情况下将乙醇转化为醋酸；酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖产生酒精；泡菜利用的是乳酸菌的发酵；腐乳的制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。
二、非选择题
11．泡菜的制作容易受环境条件的影响，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短等，均会造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。某研究小组以“测定泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化”为课题开展了如下研究。请分析回答：
①取3只泡菜坛，分别编号A、B、C。
②向3只泡菜坛内分别加入调味料和0.6 kg洗净的新鲜大白菜。
③向3只泡菜坛内分别加入2 L浓度依次为10%、20%、30%的食盐水。
④密封后置于相同的环境中发酵。
⑤测定亚硝酸盐的含量。在封坛前进行第一次测定，以后定期测定，并将测定的数据绘制成曲线图如下所示。
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(1)制作泡菜的主要菌种是________，其代谢类型是________________。
(2)该实验的自变量是________________。实验中食盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中曲线1是________坛测定的结果，原因是________________________。泡菜的口味是____________________。
(4)为了使实验结果更准确，测定亚硝酸盐含量时应__________________。制作泡菜效果最好的食盐水浓度为____________。
解析：(1)制作泡菜时使用的主要菌种是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型；在无氧条件下，乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。(2)根据实验过程可知，该实验的自变量是食盐水的浓度。实验过程中，食盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了避免高温杀死乳酸菌等发酵菌种。(3)根据题干信息可知，A组食盐水浓度过低导致亚硝酸盐含量过高，对应曲线1；泡菜的口味是酸而不咸。(4)为了使实验结果更准确，测定亚硝酸盐含量时应多次测定后取平均值。据图可知，制作泡菜效果最好的食盐水浓度为20%。
答案：(1)乳酸菌 异养厌氧型 (2)食盐水的浓度 煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了避免高温杀死乳酸菌等发酵菌种 (3)A 食盐水浓度过低导致亚硝酸盐含量过高 酸而不咸 (4)多次测定后取平均值 20%
12．已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题：
(1)请完善下列实验步骤。
①标准管的制备：用________________________________________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。
②样品管的制备：用刻度移液管分别吸取一定量的________________________，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。
③将每个____________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅____________的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。
(2)如图表示的是泡菜中____________________趋势。
(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是__________________________________________
(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。
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解析：(1)在亚硝酸盐的含量测定中，可利用亚硝酸盐与显色剂发生颜色反应，根据颜色的深浅可确定亚硝酸盐含量的多少。用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液与显色剂可制成颜色深浅不同的系列标准管，不同颜色深浅对应的亚硝酸钠浓度是已知的；用不同泡制天数的泡菜滤液与显色剂反应，制备一系列的样品管，将样品管的颜色与标准管进行颜色比对，找到与样品管颜色深浅最接近的标准管，所对应的亚硝酸钠浓度即可代表样品管中的亚硝酸盐含量。(2)图示曲线横轴为时间，纵轴为亚硝酸盐含量，则该曲线表示泡菜中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化趋势。(3)泡菜制作的原理是乳酸发酵，产酸的细菌主要是乳酸菌。
答案：(1)①不同浓度的亚硝酸钠标准溶液 ②不同泡制天数的泡菜滤液 ③样品管 相同(或接近) (2)亚硝酸盐含量随泡制时间的变化 (3)乳酸菌
13．(广东高考)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下图。
(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是___________________________________。
乳酸菌发酵第一阶段的产物有_______________________________________________。
(2)据图分析，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者________________；pH呈下降趋势，原因是____________________________________________。
(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%～10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。
解析：(1)制作泡菜时，泡菜坛要选择密封性好的容器，一般用水密封，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、[H]和少量ATP。(2)第3天时，泡菜中亚硝酸盐含量达到最高，在第8天后的泡菜中亚硝酸盐含量降到最低，故第8天后的泡菜更适于食用。乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸会导致pH下降。(3)设计的记录表中要包含乳酸菌类型、食盐浓度和发酵时间等自变量，因变量为亚硝酸盐的含量。通过相互对照确定用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定最适发酵条件。
答案：(1)创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵 丙酮酸、[H](少量ATP) (2)亚硝酸盐含量低 乳酸菌无氧呼吸产生了乳酸 (3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表
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乳酸菌类型及
食盐浓度(%)
亚硝酸盐含量
(mg/kg)
发酵时间(d)
普通乳酸菌
“优选”乳酸菌
4
5
6
……
9
10
4
5
6
……
9
10
1
2
3
……
10
推测实验结论：与普通乳酸菌相比，“优选”乳酸菌制作泡菜时，相同条件下产生的亚硝酸盐含量低。
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