2017-2018年高中生物 第2章 食品加工與食品安全 第2節(jié) 食品安全的評估學案 中圖版選修1

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1、 第二節(jié) 食品安全的評估 一、食品安全性 1．含義：食品安全性是指食品中不應含有可能損害人體健康的有害、有毒物質或因素，從而消除對消費者及其后代健康造成危害的隱患。 2．內容：微生物致病、自然毒素、環(huán)境污染物、人為加入到食物鏈中的有害化學物質、營養(yǎng)失控和其他不確定的飲食風險。 二、亞硝酸鹽的常識 1．亞硝酸鹽包括亞硝酸鈉和亞硝酸鉀，為白色或微藍色的結晶或顆粒狀粉末，味微咸，易溶于水。 2．少量的亞硝酸鹽不會在人體內蓄積，可隨尿液排出。但人體一次性誤食工業(yè)用亞硝酸鹽0.3～0.5_g，就可能引起中毒；當一次性食用總量超過3_g，則可能導致死亡。 3．亞硝酸鹽在酸性條件下與對氨

2、基苯磺酸重氮化后，再與α—萘胺反應生成紫紅色溶液。將經過反應顯色后的待測樣品與標準液比色，即可定量計算出樣品中的亞硝酸鹽含量。 預習完成后，請把你認為難以解決的問題記錄在下面的表格中 問題1 問題2 問題3 問題4 一、亞硝酸鹽 1．物理性質：亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產中用作食品添加劑(一般用作防腐劑)。 2．分布：在自然界中，亞硝酸鹽分布廣泛。據統(tǒng)計，蔬菜中亞硝酸鹽的平均含量約為4 mg/kg，咸菜中亞硝酸鹽的平均含量在7 mg/kg以上，而豆粉中的平均含量可達10 mg/kg。 3．對人體的影響：膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健

3、康，但是，當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3～0.5 g時，會中毒；當攝入總量達到3 g時，會引起死亡。膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內以“過客”的形式隨尿液排出，只有在特定條件下(適宜的pH、溫度和特定的微生物作用)，才會轉變成致癌物質——亞硝胺。亞硝胺具有致癌、致畸等作用。 4．要求標準：我國衛(wèi)生標準規(guī)定，亞硝酸鹽的殘留量在肉制品中不得超過30 mg/kg，醬腌菜中不得超過20 mg/kg，而嬰兒奶粉中不得超過2 mg/kg。 亞硝酸鹽為強氧化劑，能夠把血液中攜帶氧的低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，從而導致缺氧性中毒癥狀。 亞硝酸鹽在pH＝3，溫度適宜和一定微生物的作用下轉變成致癌物

4、質亞硝胺，因此，霉變的食品亞硝胺可增數十倍至數百倍。 二、泡菜中亞硝酸鹽含量測定的實驗 1．研究目的：學習測定亞硝酸鹽含量的方法。 2．推薦器材：泡菜，亞硝酸鈉、氨水，七水合硫酸鋅，濃鹽酸，氫氧化鈉，對氨基苯磺酸，N-1-萘基乙二胺，pH試紙，量筒，容量瓶，燒杯，移液管，比色管，試管架，托盤天平，榨汁機等。 3．研究指導：(1)問題與假設：小組查閱有關食物中亞硝酸鹽的產生過程及其危害的資料，提出測定泡菜中亞硝酸鹽含量的問題。針對問題，作出相應的假設。 (2)設計與實驗：根據問題與假設，小組討論并設計測定泡菜中亞硝酸鹽含量的方案。 ①配制試劑(實驗用水應為蒸餾水，試劑應為分析

5、純試劑)： 氯化銨緩沖液：1 L容量瓶中加入500 mL水，準確加入20 mL濃鹽酸，振蕩混合均勻，準確加入50 mL氨水，用水稀釋至刻度。必要時用稀鹽酸和稀氨水溶液將pH調至9.6～9.7。 硫酸鋅溶液(67 g/L)：稱取120 g七水合硫酸鋅，用水溶解，并稀釋至1000 mL。 氫氧化鈉溶液(20 g/L)：稱取20 g氫氧化鈉，用水溶解，并稀釋至1000 mL。 對氨基苯磺酸溶液(10 g/L)：稱取10 g對氨基苯磺酸，溶于700 mL水和300 mL冰乙酸中，置棕色瓶中混合均勻，室溫保存。 N-1-萘基乙二胺溶液(1 g/L)：稱取0.1 g N-1-萘基乙二胺，加入質量

6、分數為60%的乙酸溶解并稀釋至100 mL，混合均勻后，置于棕色瓶中，在冰箱中保存，一周內穩(wěn)定。 顯色劑：臨用前，將N-1-萘基乙二胺溶液(1 g/L)和對氨基苯磺酸溶液(10 g/L)等體積混合。 亞硝酸鈉標準溶液：準確稱取250.0 mg于硅膠干燥器中干燥24 h后的亞硝酸鈉，加水溶解移入500 mL的容量瓶中，加100 mL氯化銨緩沖液，再加水至刻度，混合均勻，在4 ℃避光條件下保存。 亞硝酸鈉標準使用液：臨用前，吸取亞硝酸鈉標準溶液1 mL，置于50 mL的容量瓶中，加水稀釋至刻度，此溶液每毫升相當于10.0 μg亞硝酸鈉。 ②樣品處理：稱取樣品泡菜約100 g，經榨

7、汁機粉碎(下圖)過濾，加70 mL水和12 mL氫氧化鈉溶液(20 g/L)；混合均勻后用氫氧化鈉溶液(20 g/L)將樣品pH調至8.0，定量轉移至200 mL的容量瓶中加10 mL硫酸鋅溶液，混合均勻；如不產生白色沉淀，再補加2～5 mL氫氧化鈉溶液，混合均勻。將樣品置于60 ℃水浴中加熱10 min，取出后冷卻至室溫，加水至刻度，再次混合均勻。放置0.5 h，用濾紙過濾，收集濾液備用。 ③配制系列亞硝酸鈉標準溶液。吸取0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL亞硝酸鈉標準使用液(相當于5 μg、10 μg、15 μg、20 μg、25 μg、

8、30 μg亞硝酸鈉)，分別加入6支50 mL的比色管，再加入顯色劑至標線；再取一支50 mL的比色管作為空白對照。在各比色管中分別加入2.0 mL對氨基苯磺酸溶液，混合均勻后靜置3 min，再分別加入1.0 mL的N-1-萘基乙二胺溶液，添加蒸餾水使各比色管內溶液總體積為50 mL，混合均勻后觀察亞硝酸鈉溶液顏色的梯度變化(下圖)。 亞硝酸鈉標準顯色液 ④樣品測定：吸取20 mL備用濾液移入50 mL的帶塞比色管中，分別加入對氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺溶液，并定容至50 mL，混合均勻，靜置15 min后，觀察樣品顏色的變化，并與標準顯色液比較，找出與標準顯色液最相近的顏色，記

9、錄對應的亞硝酸鈉含量。每隔2 d再取樣品測定，記錄測定結果。 ⑤計算亞硝酸鹽的含量： 可以按照下列公式計算樣品中的亞硝酸鹽含量： X1＝ 式中：X1表示樣品中亞硝酸鹽的含量(mg/kg)；m1表示樣品質量(g)；m2表示測定用樣液中亞硝酸鹽的質量(μg)；V1表示樣品處理液總體積(mL)；V2表示測定用樣液體積(mL)。 ⑥計算算術平均值(有效數保留到小數點后的第2位)。 泡菜制作過程中亞硝酸鹽含量測定及影響因素分析 　某同學在泡菜腌制過程中每隔3～4天測一次亞硝酸鹽的含量，其結果如下表： (1)測定亞硝酸鹽的方法是：先讓亞硝酸鹽在______條件下與_____

10、___重氮化，再與________反應生成標準顯色溶液。最后用待測樣品顯色后與之對比計算出樣品中亞硝酸鹽的含量。 (2)在下圖中繪出1號壇泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量變化圖。 (3)結合曲線和表中數據分析亞硝酸鹽含量變化的原因。 (4)3個泡菜壇亞硝酸鹽含量為何有差別？原因何在？在泡菜腌制過程中應如何減少亞硝酸鹽的含量？ 【審題導析】 【精講精析】　本實驗的亞硝酸鹽是在鹽酸酸化條件下，發(fā)生重氮化反應后才能與顯色劑發(fā)生反應，然后與已知濃度的標準顯色液進行比較，估算出亞硝酸鹽的含量。此外，本題解答時應注意分析各種數據的變化趨勢，而不是著眼于某一個具體數值。亞硝酸鹽的含量變化與腌制的

11、泡菜中雜菌數量有密切的關系，雜菌越多，亞硝酸鹽含量越高。 【答案】　(1)酸性　對氨基苯磺酸　α—萘胺 (2) (3)由于泡菜在開始腌制時，壇內環(huán)境有利于雜種細菌的繁殖(包括一些硝酸鹽還原菌)，這些細菌可以促進硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。但隨著腌制時間的延長，乳酸菌也大量繁殖，對硝酸鹽還原菌產生一定的抑制作用，使其生長繁殖受到影響，造成泡菜中亞硝酸鹽的含量又有所下降。 (4)三個泡菜壇中亞硝酸鹽含量，2號壇最小，最多的為3號壇。3號壇亞硝酸鹽含量多的原因是泡菜在腌制的過程中被污染。在泡菜腌制過程中要注意腌制時間，控制好溫度和食鹽用量。 制作泡菜過程中亞硝酸鹽的含量變化是(　　)

12、A．先減少后增加　　 B．先增加后減少 C．逐漸增加 D．逐漸減少 【解析】　在泡菜的腌制過程中，由于壇內硝酸鹽還原菌的繁殖，促進硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，但隨腌制時間延長，乳酸菌大量繁殖，產生乳酸，抑制硝酸鹽還原菌的繁殖，使亞硝酸鹽的含量逐漸下降。 【答案】　B 1．下列有關食品安全性問題的敘述，正確的是(　　) A．安全食品就是指食品中不含致病微生物的食品 B．盡量食用自己喜歡的食品有利于身體健康 C．環(huán)境污染物屬于現代食品安全性問題 D．檢測食品中有害物質就是檢測其亞硝酸鹽含量 【解析】　安全食品不僅僅是食品中不含致病微生物，也不能含有其他有害物質；飲食應注意營養(yǎng)全面

13、均衡；檢測亞硝酸鹽含量并不能代表全部有害物質的檢測。 【答案】　C 2．亞硝酸鹽對人體的危害不包括(　　) A．一次性大劑量地攝入亞硝酸鹽能夠引起人組織缺氧中毒死亡 B．亞硝酸鹽在適宜環(huán)境條件下可以轉化為亞硝胺，亞硝胺具有強烈的致癌作用 C．亞硝酸鹽能夠透過胎盤進入胎兒體內，對胎兒有致畸作用 D．長期食用含微量亞硝酸鹽的食品，會引起亞硝酸鹽在體內脂肪組織中積累，在達到一定劑量后使人中毒死亡 【解析】　微量的亞硝酸鹽可以隨尿液排出，不會積累。 【答案】　D 3．已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時間有關。為了測定不同泡制天數泡菜中亞硝酸鹽的含量，某同學設計了一個實驗，實驗材料、試劑及

14、用具包括：刻度移液管、比色管、不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數的泡菜濾液等。 回答相關問題： (1)請完善下列實驗步驟： ①標準管的制備：用________和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標準管。 ②樣品管的制備：用刻度移液管分別吸取一定量的___________，加到不同的比色管中，然后在各個比色管中加入等量的顯色劑進行顯色，得到樣品管。 ③將每個________分別與系列標準管進行比較，找出與樣品管顏色深淺________的標準管，該管中亞硝酸鈉含量即代表樣品管中亞硝酸鹽含量，記錄各樣品管亞硝酸鹽的含量。 (2)如圖表示的是泡菜中____________

15、____趨勢。 (3)泡菜制作過程中產酸的細菌主要是________(填“醋酸桿菌”或“乳酸菌”)。 【解析】　(1)在亞硝酸鹽的含量測定中，可利用亞硝酸鹽與顯色劑發(fā)生顏色反應，根據顏色的深淺可確定亞硝酸鹽含量的多少。用不同濃度的亞硝酸鈉標準溶液與顯色劑可制成顏色深淺不同的系列標準管，不同顏色深淺對應的亞硝酸鈉濃度是已知的；用不同泡制天數的泡菜濾液與顯色劑反應，制備一系列的樣品管，將樣品管的顏色與標準管進行顏色比對，找到與樣品管顏色深淺最接近的標準管，所對應的亞硝酸鈉濃度即可代表樣品管中的亞硝酸鹽含量。 (2)圖示曲線橫軸為時間，縱軸為亞硝酸鹽含量，則該曲線表示泡菜中亞硝酸鹽含量隨發(fā)酵時間的變化趨勢。 (3)泡菜制作的原理是乳酸發(fā)酵，產酸的細菌主要是乳酸菌。 【答案】　(1)①不同濃度亞硝酸鈉標準溶液?、诓煌葜铺鞌档呐莶藶V液?、蹣悠饭堋∽钕嘟?其他合理答案也可) (2)亞硝酸鹽含量隨泡制時間的變化(其他合理答案也可) (3)乳酸菌 7