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(xué)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(yīng)含有可能損害人體健康的有害、有毒物質(zhì)或因素，從而消除對消費(fèi)者及其后代健康造成危害的隱患。 2．內(nèi)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(xué)物質(zhì)、營養(yǎng)失控和其他不確定的飲食風(fēng)險(xiǎn)。 二、亞硝酸鹽的常識(shí) 1．亞硝酸鹽包括亞硝酸鈉和亞硝酸鉀，為白色或微藍(lán)色的結(jié)晶或顆粒狀粉末，味微咸，易溶于水。 2．少量的亞硝酸鹽不會(huì)在人體內(nèi)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(dāng)一次性食用總量超過3_g，則可能導(dǎo)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(yīng)生成紫紅色溶液。將經(jīng)過反應(yīng)顯色后的待測樣品與標(biāo)準(zhǔn)液比色，即可定量計(jì)算出樣品中的亞硝酸鹽含量。 預(yù)習(xí)完成后，請把你認(rèn)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(zhì)：亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)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(jù)統(tǒng)計(jì)，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(dá)10 mg/kg。 3．對人體的影響：膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健

3、康，但是，當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0.3～0.5 g時(shí)，會(huì)中毒；當(dāng)攝入總量達(dá)到3 g時(shí)，會(huì)引起死亡。膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內(nèi)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(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì)——亞硝胺。亞硝胺具有致癌、致畸等作用。 4．要求標(biāo)準(zhǔn)：我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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(dǎo)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(zhuǎn)變成致癌物

4、質(zhì)亞硝胺，因此，霉變的食品亞硝胺可增數(shù)十倍至數(shù)百倍。 二、泡菜中亞硝酸鹽含量測定的實(shí)驗(yàn) 1．研究目的：學(xué)習(xí)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(jī)等。 3．研究指導(dǎo)：(1)問題與假設(shè)：小組查閱有關(guān)食物中亞硝酸鹽的產(chǎn)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(yīng)的假設(shè)。 (2)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：根據(jù)問題與假設(shè)，小組討論并設(shè)計(jì)測定泡菜中亞硝酸鹽含量的方案。 ①配制試劑(實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)為蒸餾水，試劑應(yīng)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(zhǔn)確加入20 mL濃鹽酸，振蕩混合均勻，準(zhǔn)確加入50 mL氨水，用水稀釋至刻度。必要時(shí)用稀鹽酸和稀氨水溶液將pH調(diào)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(zhì)量

6、分?jǐn)?shù)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)使用液：臨用前，吸取亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)于10.0 μg亞硝酸鈉。 ②樣品處理：稱取樣品泡菜約100 g，經(jīng)榨

7、汁機(jī)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(diào)至8.0，定量轉(zhuǎn)移至200 mL的容量瓶中加10 mL硫酸鋅溶液，混合均勻；如不產(chǎn)生白色沉淀，再補(bǔ)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)使用液(相當(dāng)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(biāo)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)顯色液比較，找出與標(biāo)準(zhǔn)顯色液最相近的顏色，記

9、錄對應(yīng)的亞硝酸鈉含量。每隔2 d再取樣品測定，記錄測定結(jié)果。 ⑤計(jì)算亞硝酸鹽的含量： 可以按照下列公式計(jì)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(zhì)量(g)；m2表示測定用樣液中亞硝酸鹽的質(zhì)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(jì)算算術(shù)平均值(有效數(shù)保留到小數(shù)點(diǎn)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(xué)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(jié)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(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)顯色溶液。最后用待測樣品顯色后與之對比計(jì)算出樣品中亞硝酸鹽的含量。 (2)在下圖中繪出1號(hào)壇泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量變化圖。 (3)結(jié)合曲線和表中數(shù)據(jù)分析亞硝酸鹽含量變化的原因。 (4)3個(gè)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(yīng)如何減少亞硝酸鹽的含量？ 【審題導(dǎo)析】 【精講精析】　本實(shí)驗(yàn)的亞硝酸鹽是在鹽酸酸化條件下，發(fā)生重氮化反應(yīng)后才能與顯色劑發(fā)生反應(yīng)，然后與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行比較，估算出亞硝酸鹽的含量。此外，本題解答時(shí)應(yīng)注意分析各種數(shù)據(jù)的變化趨勢，而不是著眼于某一個(gè)具體數(shù)值。亞硝酸鹽的含量變化與腌制的

11、泡菜中雜菌數(shù)量有密切的關(guān)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(shí)，壇內(nèi)環(huán)境有利于雜種細(xì)菌的繁殖(包括一些硝酸鹽還原菌)，這些細(xì)菌可以促進(jìn)硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。但隨著腌制時(shí)間的延長，乳酸菌也大量繁殖，對硝酸鹽還原菌產(chǎn)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(gè)泡菜壇中亞硝酸鹽含量，2號(hào)壇最小，最多的為3號(hào)壇。3號(hào)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(shí)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(nèi)硝酸鹽還原菌的繁殖，促進(jìn)硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，但隨腌制時(shí)間延長，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)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(guān)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(xiàn)代食品安全性問題 D．檢測食品中有害物質(zhì)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(zhì)；飲食應(yīng)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(zhì)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?cái)z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(zhuǎn)化為亞硝胺，亞硝胺具有強(qiáng)烈的致癌作用 C．亞硝酸鹽能夠透過胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)，對胎兒有致畸作用 D．長期食用含微量亞硝酸鹽的食品，會(huì)引起亞硝酸鹽在體內(nèi)脂肪組織中積累，在達(dá)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(huì)積累。 【答案】　D 3．已知泡菜中亞硝酸鹽含量與泡制時(shí)間有關(guān)。為了測定不同泡制天數(shù)泡菜中亞硝酸鹽的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)溶液、亞硝酸鹽的顯色劑、不同泡制天數(shù)的泡菜濾液等。 回答相關(guān)問題： (1)請完善下列實(shí)驗(yàn)步驟： ①標(biāo)準(zhǔn)管的制備：用________和顯色劑制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)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(gè)比色管中加入等量的顯色劑進(jìn)行顯色，得到樣品管。 ③將每個(gè)________分別與系列標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行比較，找出與樣品管顏色深淺________的標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)酸的細(xì)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(yīng)，根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)溶液與顯色劑可制成顏色深淺不同的系列標(biāo)準(zhǔn)管，不同顏色深淺對應(yīng)的亞硝酸鈉濃度是已知的；用不同泡制天數(shù)的泡菜濾液與顯色劑反應(yīng)，制備一系列的樣品管，將樣品管的顏色與標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行顏色比對，找到與樣品管顏色深淺最接近的標(biāo)準(zhǔn)管，所對應(yīng)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(shí)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(shí)間的變化趨勢。 (3)泡菜制作的原理是乳酸發(fā)酵，產(chǎn)酸的細(xì)菌主要是乳酸菌。 【答案】　(1)①不同濃度亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液?、诓煌葜铺鞌?shù)的泡菜濾液　③樣品管　最相近(其他合理答案也可) (2)亞硝酸鹽含量隨泡制時(shí)間的變化(其他合理答案也可) (3)乳酸菌 7