基于STEM理念开展“制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”的实验教学设计

基于STEM理念开展以探究为特点的"制作泡菜并检测亚硝酸盐含量"实验,学生在探究实践中经历了提出问题、设计实验、制作泡菜、构建NaNO2标准曲线、制备泡菜样品提取液、应用数学模型计算不同腌制时长的泡菜亚硝酸盐含量,最后得出实验结论,并提出泡菜食用建议等过程,有利于培养学生的创新精神和实践能力,提升学生的生物学学科核心素养。     

泡菜中亚硝酸盐含量测定方法的改良与应用

对比教材中的目视比色法和光电比色法,利用比色式亚硝酸盐检测试剂对泡菜中亚硝酸盐含量进行测定,不必配制多种试剂和使用复杂的实验仪器,能够简化操作过程,提高实验效率。应用改良后的测定方法进行拓展实验,结果表明：食盐质量分数对泡菜亚硝峰的出现时间无明显影响,但对峰值大小有明显影响;添加香辛料可有效清除泡菜中的亚硝酸盐;腌制的白萝卜较卷心菜更易积累亚硝酸盐。     

减压处理对泡菜乳酸菌及风味物质的影响

以市售苦瓜为原料,研究了减压处理对泡菜自然发酵过程中乳酸菌的数量、总酸、乳酸、多糖及亚硝酸盐含量影响的变化规律。研究表明:减压处理可以促进泡菜发酵过程乳酸菌的增殖及乳酸含量的快速积累,并可以有效地降低泡菜中亚硝酸盐的含量,对泡菜多糖的保留有一定的作用。在0.04MPa(真空度)下,发酵终止时,乳酸菌活菌数仍可达到4.1×10~7个/mL,此时泡菜中的总酸含量为24.79mg/mL,其中乳酸含量为2.33%。     

“制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”实验的简化

实验以乙酸锌溶液代替氯化钡、氯化镉混合溶液沉淀蛋白质,以活性炭代替氢氧化铝乳液吸附杂质,以恒温水浴代替摇床与震荡提取组织液,探讨了人教版高中生物学选修1"制作泡菜并检测泡菜中亚硝酸盐含量"实验的简化效果。结果表明,改进方法测得亚硝酸盐含量与教材方法相近,但能精简实验设备、简化实验准备、缩短实验时间,且实验现象更加明显。     

定量测定泡菜中亚硝酸盐的实验创新优化

对"泡菜中亚硝酸盐的测定"进行改进与优化,主要涉及材料多样化;将比色计和移液器使用的微课与实验课教学巧妙融合;泡菜等样品与标准曲线的数据分组测定,现场生成标准曲线,提高效率;对实验方法批判性思考,提出猜想,设计探究实验并实施。     

美味牛肝菌降低泡菜中亚硝酸盐含量的研究

亚硝酸盐是泡菜发酵过程中产生的一种有害的副产物。首次发现美味牛肝菌Boletus edulis子实体能显著降低泡菜中亚硝酸盐的含量。在实验组原料中加入新鲜美味牛肝菌子实体时,发酵第4天亚硝酸盐含量可降低97.1%。当泡菜中冷冻保藏的美味牛肝菌子实体的加入量分别为10%、20%、30%、40% 和50%时,发酵第4天对应的亚硝酸盐含量比不加美味牛肝菌的对照分别降低了20.9%、51.6%、93.9%、96.1% 和96.9%。发酵第6天开始亚硝酸盐含量降低百分比逐渐减小,发酵10d以上实验组和对照组中亚硝酸盐含量趋于一致,但此时的泡菜酸度增加、质量降低。此外,新鲜的和冷冻的美味牛肝菌子实体降低泡菜中亚硝酸盐的活性最高,常温晾干的活性次之,高温烘干的美味牛肝菌子实体没有降低亚硝酸盐的活性。     

生活中的生物学—学作泡菜

泡菜是世界上三大名腌菜之一,远在１４００多年前贾思勰所著的《齐民要术》中就有记载。我们在课外活动中引导学生学制泡菜,使学生学到了一门实用技术,理解了泡菜制作的基本原理,看到了生物学知识和技能在日常生活中的重要作用,激发了他们学习生物学的兴趣。下面就泡菜制作的方法作些介绍。１　原料的选择适于作泡菜的蔬菜种类很多,凡组织致密,质地嫩脆,肉质肥厚,不易软化,富含一定糖分的幼嫩蔬菜均可作泡菜原料,如子姜、豇豆、大蒜、萝卜、辣椒和黄瓜等。而叶菜类如菠菜、苋菜和小白菜等由于叶片薄,质地柔嫩,易软化,则不适宜…     

不同浓度食醋对常见泡菜亚硝酸盐含量的影响探究

泡菜中亚硝酸盐含量的测定是高中生物学教学中的选修实验,但师生在该实验中鲜少关注影响亚硝酸盐含量的因素。本研究以白菜、白萝卜、豇豆3种蔬菜为材料,分别添加不同浓度的食醋制作成泡菜,运用光电比色法每天测定亚硝酸盐含量到第10天。结果表明:初期亚硝酸盐含量随制作时间的延长不断增高,第3天达到峰值,然后下降,泡白菜、泡萝卜、泡豇豆中峰值分别为64.32 mg/kg、24.03 mg/kg、1.58 mg/kg;添加食醋后3种泡菜亚硝峰均呈现不同程度下降,其中泡白菜0.6%食醋组、泡萝卜0.9%食醋组、泡豇豆1.2%食醋组亚硝峰最低,分别为27.67 mg/kg、13.26 mg/kg、0.59 mg/kg。     

酸白菜发酵中乳酸菌群的分析

酸泡菜是世界性大众化蔬菜发酵制品,其主要发酵菌群是乳酸菌。对西式泡菜、朝鲜泡菜、四川泡菜发酵过程中微生物区系已有较多研究,进而探索出接种微生物纯培养物促进蔬菜发酵的新方法,用于工业生产。但对酸白菜这一中国特有发酵制品的微生物学研究及接种后发酵过程中乳酸菌种类的变化,国内尚未见报道。 我们根据接种发酵和自然发酵对比试验结果,分析不同发酵过程中乳酸菌种类及其变化,说明接种乳酸杆菌促进酸白菜发酵的作用机理。 1     

“果酒、果醋的制作及制作泡菜并检测亚硝酸盐含量”的教学组织

制作果酒、果醋及检测泡菜中亚硝酸盐的含量,是高中阶段新的实验内容,由于学习的是与日常生活有关的制作技术,难度并不大,又是学生喜欢的动手操作,因此,这些活动深受学生欢迎。下面谈谈其教学组织。     

四川泡菜乳酸菌表型多样性分析

乳酸菌是一类能利用可发酵糖产生大量乳酸的细菌的统称,对人体健康非常有益,泡菜中富含乳酸菌。收集乐山师范学院附近餐馆、食堂以及本人家乡的泡菜及泡菜汁,采用MRS鉴别培养基分离纯化得到乳酸菌,并对其进行唯一碳源利用、唯一氮源利用、对染料的抗性测定、耐盐性、耐酸碱性测定、生长温度范围等表型性状测定,通过聚类分析揭示其表型多样性。研究结果表明,从泡菜及泡菜汁样品中分离到29株乳酸细菌,21株杆菌,8株球菌。这些菌株在Watson距离为0.43时聚在一起,群A有3个菌株,群B有26个菌株。群B在Watson距离为0.17时可分为9个亚群。四川泡菜乳酸菌具有表型多样性。     

抑黄曲霉乳酸菌的筛选及菌种鉴定

目的筛选具有抑制黄曲霉(Aspergillus flavus)生长的乳酸菌。方法以各地泡菜、实验室自制泡菜、豆浆渣以及新鲜猪肠、鸡肠道内容物为材料,采用牛津杯法筛选所需菌株。对筛选出的菌株进行生理生化及16S rRNA基因序列同源性分析。结果分离得到756株乳酸菌,其中有6株菌株对黄曲霉的生长有明显的抑制作用。结论实验获得的6株产酸菌,3株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),2株为消化乳杆菌(L.alimentari-us),1株为亚利桑那乳杆菌(L.arizonenensis)。     

"生物技术实践"教学研讨(5)"果酒、果醋的制作及制作泡菜并检测亚硝酸盐含量"的教学组织

制作果酒、果醋及检测泡菜中亚硝酸盐的含量,是高中阶段新的实验内容,由于学习的是与日常生活有关的制作技术,难度并不大,又是学生喜欢的动手操作,因此,这些活动深受学生欢迎.下面谈谈其教学组织.     

传统泡菜混合发酵和单独发酵过程的比较研究

以传统四川泡菜工艺为基础,比较莲花白、胡萝卜、豇豆、青椒四种常见蔬菜混合发酵和单独发酵过程的pH、总酸度、硬度和咀嚼性的动态变化。试验结果表明,混合发酵泡菜口感滋味佳,更受消费者欢迎。     

高产γ-氨基丁酸的棉子糖肠球菌的筛选、鉴定及其摇瓶发酵条件的优化

【目的】在中国传统发酵泡菜中分离出高产γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)的乳酸菌。【方法】对分离自泡菜中的菌株M1进行形态观察、生理生化特性鉴定及其16S rDNA序列分析,实验采用单因素和正交设计对以MRS培养基为基础的GABA发酵培养基与摇瓶发酵条件进行了优化。【结果】菌株M1的形态培养和生理生化特征均符合肠球菌属(Enterococcus)特征,其16S rDNA序列与Enterococcus raffinosusSS1278 16S rDNA序列同源性达99%,鉴定为棉子糖肠球菌(Enterococcus raffinosus)。优化该菌株产GABA的发酵培养基的实验发现,最佳摇瓶发酵条件为:接种量10%,发酵温度30°C,培养初始pH 5.5,发酵周期60 h,谷氨酸一钠底物浓度10%,GABA产量提高了1.22倍。【结论】棉子糖肠球菌(E.raffinosus)M1菌株具有工业化发酵生产GABA的潜力。     

传统泡菜中乳酸菌多样性的分析

目的分析传统泡菜中乳酸菌的多样性。方法采用生理生化学特性和16S rRNA基因序列同源性分析相结合的方法,对传统泡菜中筛得的46株菌进行鉴定。结果菌株分布于乳杆菌属、肠球菌属、葡萄球菌属和片球菌属4个属的9个种,更为重要的是在泡菜中发现有Lactobacillus namurensis和巴氏葡萄球菌的存在。结论泡菜中存在着丰富的乳酸菌。     

泡菜生香酵母的分离鉴定与挥发性香气成分分析

[目的]研究特定生香酵母的挥发性香气,提升泡菜发酵的香气质量。[方法]从川南农家泡菜中筛选出一株生香酵母Y7,依据形态学和26S r DNA法鉴定该菌,并采用HS-GC-MS的方法分析其挥发性香气。[结果]系统发育树结果表明Y7与Kazachstania barnettii有高达99%的可信度。其挥发性香气成分有9种,主体挥发性香味是乙酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基-1-丙醇、3-甲基丁醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇和苯乙醇,尤其是苯乙醇相对含量高达24.225%。[结论]为Kazachstania barnettii应用在泡菜发酵增香奠定基础。     

提高泡菜汁中乳酸菌含量的研究

本研究应用一种新的高层半固体琼脂试管法,检测在不同条件下制成的泡菜汁中的乳酸菌活菌数。试验结果表明,盐浓度以４～６％为宜,物料以葫萝卜最好,调料以米酒为佳,含酒量则以４％较好。３０℃时投料３天后,即可达到最高含菌量。在多数样品中,含菌量可达１０８～１０９个／ｍｌ,ｐＨ值稳定在３．１～３．３之间。此外,文中还讨论了利用泡菜汁开发廉价的天然微生态调节剂的可能性。     

腌制蔬菜营养成分的测定

分析了腌制蔬菜中的泡菜 ,盐浸渍菜中所含的主要营养成分的种类及其相对含量。结果显示 :泡菜和盐浸渍菜中水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的含量分别为 4 6 1% ,15 95 % ,10 2 8% ,2 19% ,2 3 2 9%和 3 11% ,2 6 49% ,15 19% ,2 42 % ,2 0 0 5 %。其氨基酸总量为 74 5 0 45mg/g ,6 6 4876mg/g ,其中必需氨基酸占 37 46 39%和43 6 76 1%。     

“科学洗菜”的教学实践与反思

介绍学生在校本课程《洋葱和泡菜》中关于蔬菜表面农药残留测定的学习实践成果,以及由此引发的教学思考。