实验-4果汁中的果胶和果胶酶

第二部分 酶的研究与应用实验四 果汁中的果胶和果胶酶一、课题背景 我国水果生产发展迅速，每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但由于收获的季节性强，易造成积压滞销，腐烂变质。 水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾，而且能够提高产品的附加值，满足人们不同层次的需求。 水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。 课题：果胶酶在果汁生产中的应用刚压榨出来的果汁黏度大 ,常会形成分层和浑浊 ,影响产品感观 ,制约着产品的合理利用 .造成果汁混浊的主要原因是其中的果胶成分 .果胶由于自身的理化特性 ,对悬浮物形成稳定的胶体保护体系 ,一般的过滤和分离很难达到理想的效果 ,利用果胶水解酶就可以很容易地破坏这一体系 ,果胶酶与果胶作用生成低甲氧基果胶,使浑浊颗粒失去胶体保护而相互絮凝 ,从而大大提高了澄清效果 ,然后再用沉淀及过滤后就可以得到澄清的果汁 果胶：半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，不溶于乙醇。1、果胶酶和果胶甲酯酶水解果胶 成可溶性的半乳糖醛酸 ，使浑浊的果汁变得澄清。果胶酶概述果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶 ,水解果胶主要生成 -半乳糖醛 酸 ,果胶酶由黑曲霉经发酵而得。外观呈浅黄色粉末状。功能能完全降解果汁中的果胶质，使果汁迅速澄清能裂解果蔬细胞壁，提高果蔬汁得率；能降低果汁粘度，提过过滤速度；能有效预防产品的后浑浊，延长果汁保质期。用量添加量应根据水果含果胶质的多少而定，一般为 20 100ml/吨果汁 (浆），对于果胶含量高的浆果类用量在 100 300ml/吨果浆，其最 佳用量范围应通过实验确定。产品特点PH值特性：作用 PH： 2.5-6.0，最适作用 PH3.5;温度特性：作用温度为 15-55 左右。最适作用温度为 50 。应用范围适用于果蔬汁加工。贮存最佳贮藏条件为 4-15 ，一般为室温贮藏，避免阳光直射。果胶结构式：果胶酶 能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变的更容易，而 果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 ，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶，是 一类酶 的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶。 果胶的应用浓缩水果饮料糖果产品牛奶制品果酱制品2、酶 的 活性与影响酶活性的因素酶的活性 是指酶催化一定化学反应的能力。温度、 pH和酶的抑制剂 会影响酶的活性。3、果胶酶的用量生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量。果胶酶试剂二、 探究制作果汁的最佳条件1、实验原理：（ 1） 果胶是植物细胞壁的主要成分。 果胶酶能分解果胶提高果汁出汁率 ， 粘度下降，澄清度增加。（ 2） 果胶不溶于酒精 。工业常用 95%的酒精 沉淀、鉴别 果胶。在应用果胶酶处理苹果榨汁时，要注意 pH值、温度、作用时间、酶的用量 等对实验效果均有影响。 4、实验目的(1)探究制作果汁的最佳条件(2)检测果胶酶活性(3)探究温度和 pH对酶活性的影响了解果胶酶对果汁形成的作用，95%的酒精沉淀果胶。3、实验仪器及用具： 匀浆机、烧杯、电热恒温热水浴锅、试管、量筒、移液器、吸管、点样板等。4、实验材料和试剂： 苹果、 2%果胶酶、 95%乙醇。果胶酶的来源：曲霉、青霉植物、霉菌、酵母菌、细菌均可果汁匀浆果汁匀浆果胶酶溶液5、实验步骤：（ 1） 制苹果匀浆： 将苹果洗净，去柄，并切成小块，放入匀浆机中。（ 2） 分组 ：取两只 100nl烧杯编号 A、 B，A： 5g匀浆 + 10ml果胶酶溶液。B： 5g匀浆 + 10ml水。搅拌 20-30分钟。（ 3）取 4支试管编号 1、 2、 3、 4。 1： A混合液， 45 水浴 10分钟；2： A混合液， 不加热 10分钟；3： B混合液， 45 水浴 10分钟；4： B混合液， 不加热 10分钟； （ 4）观察实验现象记录；然后每只试管各加 4ml的95%乙醇，观察记录现象。浑浊度： 加水 ；加果胶酶 45 水浴 5-10分钟，过滤加入蒸馏水加入果胶酶加入蒸馏水的滤液加入果胶酶的滤液A实验组： 澄清且果汁量多B对照组：浑浊且 果汁量少因为果胶不溶于乙醇，所以可以用这种方法鉴别果汁中的果胶。在工业生产时常用 95%的乙醇 沉淀果胶 。苹果汁乙醇加入乙醇和蒸馏水后的结果 果汁中加入乙醇后有沉淀6、观察实验现象并填表（实验结果）试管 条件 处理 现象 加乙醇1号2号果汁加果胶 酶水浴热不加热3号4号果汁加蒸馏 水水浴热不加热澄清出汁多澄清出汁多稍澄清出汁少稍澄清出汁少 沉淀少沉淀少沉淀较多沉淀较多浑浊出汁最浑浊出汁最少少沉淀多沉淀多三、 探究果胶酶的最佳温度试管编号 1 号 2 号 3 号 4 号控制变量 50mL苹果匀 浆 控制变量 5mL果胶酶 自变量 恒温水浴 20 40 60 80 控制变量 分开保温 10分钟 因变量 检测果汁量 试管编号1 2 3 4 5 6 7果胶酶的作用温度 1020 30 40 50 60 70过滤后苹果汁的体积 /mL 6.8 7.5 8.0 7.0 5.5 4.84.8 过滤后苹果汁的澄清度 澄清 澄清 澄清 澄清 半混浊 混浊 混浊最适温度： 35-50 左右四、 探究果胶酶的最佳 PH值试管编号 1 号 2 号 3 号 4 号无关变量 50mL苹果匀 浆无关变量 5mL果胶酶 自变量 PH 2.5 3.5 4.5 5.5 无关变量 50 保温 10分钟 因变量 检测果汁量 试管： 1 2 3 4 5 6 7 8果胶酶的作用 pH值2 3 4 5 6 7 8 9苹果汁的体积 /mL10 10.5 10.5 10.5 8 5.8 5.7 5.8 苹果汁的澄清度澄清 澄清 澄清 澄清 半混浊混浊混浊混浊最适 PH： 3-5探究果胶酶的最佳温度和 PH值实验结果操作提示 制取苹果泥时，可将苹果切成小块放入榨制取苹果泥时，可将苹果切成小块放入榨汁机中，汁机中， 加入适量的水加入适量的水 后再进行搅拌；如后再进行搅拌；如果用橙子做实验，不必去掉橙皮。果用橙子做实验，不必去掉橙皮。 在探究不同在探究不同 pH对果胶酶活性的影响时，可对果胶酶活性的影响时，可以