果胶酶在果汁生产中的应用

1、专题专题4 酶的研究与应用酶的研究与应用课题课题1 1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用 制作：何倩制作：何倩制作：何倩制作：何倩+作用是什么？作用是什么？+特点？特点？+结构组成？结构组成？保护植物细胞；支撑植物细胞保护植物细胞；支撑植物细胞弹性小；全透性弹性小；全透性纤维素、果胶纤维素、果胶制作：何倩制作：何倩酶普遍存在于动、植物和微生物中，酶普遍存在于动、植物和微生物中，将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来，可加工成具有一定纯度标准的取出来，可加工成具有一定纯度标准的生化酶制剂。生化酶制剂。思考讨论思考讨论酶具有哪些酶具有哪些独特的优

2、点独特的优点? ?其其本质和作用场所本质和作用场所是什么是什么? ?催化效率高催化效率高 专一性强专一性强 作用条件温和作用条件温和 制作：何倩制作：何倩催化效率高催化效率高 专一性强专一性强 作用条件温和作用条件温和 酶的本质主要酶的本质主要是蛋白质，少数是是蛋白质，少数是RNA。在生物体内外在生物体内外均可发挥作用。均可发挥作用。制作：何倩制作：何倩1.1.果胶果胶酶的作用酶的作用植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分 制作：何倩制作：何倩果胶一、果肉的出汁率低，耗时长。一、果肉的出汁率低，耗时长。二、榨取的果汁浑浊，黏度高，二、榨取的果汁浑浊，黏度高， 易发生沉

3、淀。易发生沉淀。资料一资料一果汁加工中的问题：果汁加工中的问题：制作：何倩制作：何倩果胶起着将植物细胞粘合在一起的果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用，去掉果胶，就会使植物组织变得作用，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。松散。果胶不溶于水，这是鉴别果胶的一果胶不溶于水，这是鉴别果胶的一种简易方法。种简易方法。资料二资料二制作：何倩制作：何倩 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。下面是果胶的结构式：酯组成。下面是果胶的结构式：资料二资料二制作：何倩制作：何倩果胶酶可水解果胶，瓦解植物的细胞果

4、胶酶可水解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。壁和胞间层。资料三资料三制作：何倩制作：何倩 植物细胞壁以及胞间层的主要组成成植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由分之一，它是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的聚合而成的一种一种高分子化合物高分子化合物，不溶于水。，不溶于水。果胶果胶: : 在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果果胶胶，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的细胞壁细胞壁及及胞间层胞间层，使，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸半乳糖醛酸，也使得

5、浑浊的果汁变得澄清。，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶果胶酶制作：何倩制作：何倩 果胶酶并不特指某一种酶，而是果胶酶并不特指某一种酶，而是分解分解果胶果胶的一类酶的总称，包括的一类酶的总称，包括多聚多聚半乳糖半乳糖醛酸醛酸酶酶、果胶分解酶果胶分解酶和和果胶脂酶果胶脂酶等。等。果胶酶果胶酶: :制作：何倩制作：何倩1.果胶是植物组织的组成成分之一果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存在于植物组织的哪一部分它主要存在于植物组织的哪一部分?A细胞核细胞核B细胞质细胞质C细胞间隙细胞间隙D细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层练习练习制作：何倩制作：何倩1.果胶是植物组织的组成成分之一果胶是植物组织的组成成分之

6、一,它主要存在于植物组织的哪一部分它主要存在于植物组织的哪一部分?A细胞核细胞核B细胞质细胞质C细胞间隙细胞间隙D细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层练习练习制作：何倩制作：何倩2果胶酶能将植物组织内的果果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）胶分解成（）A透明果汁透明果汁B半乳糖醛酸半乳糖醛酸C丙酮酸丙酮酸D酶制剂酶制剂练习练习制作：何倩制作：何倩2果胶酶能将植物组织内的果果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）胶分解成（）A透明果汁透明果汁B半乳糖醛酸半乳糖醛酸C丙酮酸丙酮酸D酶制剂酶制剂练习练习制作：何倩制作：何倩3. 果胶酶是分解果胶的一类酶的果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括总称，它不包括(

7、)A. 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶B. 果胶分解酶果胶分解酶C. 乳糖分解酶乳糖分解酶D. 果胶酯酶果胶酯酶练习练习制作：何倩制作：何倩3. 果胶酶是分解果胶的一类酶的果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括总称，它不包括( )A. 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶B. 果胶分解酶果胶分解酶C. 乳糖分解酶乳糖分解酶D. 果胶酯酶果胶酯酶练习练习制作：何倩制作：何倩4.在果汁加工中，果胶不仅会影响出在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶酶去除果胶酶去除果胶,这表现酶的这表现酶的( )A. 多样性多样性B. 高效性高效性C.

8、专一性专一性D. 受温度影响受温度影响 练习练习制作：何倩制作：何倩4.在果汁加工中，果胶不仅会影响出在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶酶去除果胶酶去除果胶,这表现酶的这表现酶的( )A. 多样性多样性B. 高效性高效性C. 专一性专一性D. 受温度影响受温度影响 练习练习制作：何倩制作：何倩果胶酶发挥作用需要怎样的果胶酶发挥作用需要怎样的条件呢条件呢?什么是酶的活性？如何表示？影响什么是酶的活性？如何表示？影响酶活性的因素是什么？酶活性的因素是什么？ 制作：何倩制作：何倩2.2.酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响酶活性

9、的因素 指酶催化一定化学反应的能力。酶指酶催化一定化学反应的能力。酶反反应应速度用速度用单位时间单位时间内内单位体积单位体积中中反应反应物物的的减少量减少量或或生成物的增加量生成物的增加量来表示来表示. .(1)(1)酶的活性酶的活性制作：何倩制作：何倩(2)(2)影响酶活性的因素影响酶活性的因素 a.a.温度温度b.pHb.pH C. .酶的抑制剂酶的抑制剂( (3 3) ) 果胶酶果胶酶的用量的用量制作：何倩制作：何倩提出问题：提出问题：探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响作出假设：作出假设：在最适温度（约在最适温度（约 40 ）时，）时， 酶活性大；低于或高于最酶活性大；低于或高

10、于最 适温度时，酶活性递减适温度时，酶活性递减()探究温度和探究温度和pH对酶活性的影响对酶活性的影响1、设计实验方案、设计实验方案 A、确定温度确定温度/PH梯度（梯度（5C0/ 10C0）/PH 5、6、7、8 探究控制温度探究控制温度/PH的方法和措施的方法和措施 你的实验变量是什么？如何设定？你的实验变量是什么？如何设定？ B、确定水果的种类、确定水果的种类确定制备果汁的方确定制备果汁的方法法 确定实验用的水果用量确定实验用的水果用量 确定果胶酶的确定果胶酶的用量用量控制测定果胶酶活性的方法控制测定果胶酶活性的方法制作：何倩制作：何倩2、实验操作步骤：、实验操作步骤： 制备水果泥制备水

11、果泥 配制果胶酶配制果胶酶 水果泥与果胶酶分别水浴保温水果泥与果胶酶分别水浴保温 将水果泥和果胶酶混合保温将水果泥和果胶酶混合保温 过滤出果汁过滤出果汁 记录果汁量记录果汁量 改变不同的温度改变不同的温度/PH后重复以上实验后重复以上实验制作：何倩制作：何倩搅拌器搅拌制成苹搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入果泥均分装入9支试管支试管果胶酶水溶液等量果胶酶水溶液等量各取一支分九组分别放入各取一支分九组分别放入30、 35 、40 、45、 50 55、60、65 、70的恒温箱中恒温加热的恒温箱中恒温加热待试管内温度稳定后，将果胶酶加待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内入相同温度的苹果泥

12、内恒温保持恒温保持10分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格9支试管支试管 3、设计记录数据的表格、设计记录数据的表格 4、得出结论与分析：、得出结论与分析： 画曲线图；最适温度画曲线图；最适温度/PH是是温度温度/PH果汁果汁量量/ml制作：何倩制作：何倩为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？恒温处理？ 思思 考考制作：何倩制作：何倩可以保证底物和酶在混合时的温度是可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响相同的，避免

13、了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？恒温处理？ 思思 考考制作：何倩制作：何倩2在探究温度或在探究温度或pH的影响时，是的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？何设置？为什么？ 思思 考考制作：何倩制作：何倩2在探究温度或在探究温度或pH的影响时，是的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什

14、么？何设置？为什么？需要设置对照实验，不同的温度需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的梯度之间或不同的pH梯度之间就可以梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。作为对照，这种对照称为相互对照。 思思 考考制作：何倩制作：何倩 3A同学将哪个因素作为变量，控同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？处理？B同学呢？同学呢？ 思思 考考制作：何倩制作：何倩 3A同学将哪个因素作为变量，控同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？处理？B同学呢？同学呢？ A同学将温度或同学将温度或

15、pH作为变量，控制不作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。题。B同学对于变量的处理应该与同学对于变量的处理应该与A同学相同学相同，只是观察因变量的角度不同。同，只是观察因变量的角度不同。 思思 考考制作：何倩制作：何倩4想一想，为什么能够通过测想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？胶酶活性的高低？ 思思 考考制作：何倩制作：何倩4想一

16、想，为什么能够通过测想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？胶酶活性的高低？果胶酶将果胶分解为小分子物质，果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶的催化分解果的体积大小反映了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。 思思 考考制作：何倩制作：何倩当探究温度对果胶酶活性的影响时，当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是自变量，哪些因素应该保

17、持哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？不变？ 思思 考考制作：何倩制作：何倩当探究温度对果胶酶活性的影响时，当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是自变量，哪些因素应该保持哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？不变？ 温度是自变量，应控制果泥量、温度是自变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的合物的pH等所有其他条件不变。只等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。果胶酶的活性产生影响。 思思 考考制作：何倩制作：何倩将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液将乳清蛋白、淀粉、胃蛋

18、白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整之调整之PH至至2.0，保存于，保存于37度的水浴锅内。度的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质为过一段时间后，容器内剩余的物质为A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水白酶、水 练练 习习制作：何倩制作：何倩将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入

19、一个容器内，淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整之调整之PH至至2.0，保存于，保存于37度的水浴锅内。度的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质为过一段时间后，容器内剩余的物质为A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水白酶、水 练练 习习制作：何倩制作：何倩在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：1 1与其他工业用酶基本相同，果胶酶的与其

20、他工业用酶基本相同，果胶酶的适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用10 10 作为温度梯度，设置的具体温度为作为温度梯度，设置的具体温度为10 10 、20 20 、30 30 、40 40 、50 50 和和60 60 等，等，也可以尝试以也可以尝试以5 5 作为温度梯度。作为温度梯度。2 2苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用去皮。如用苹果为原材料，反应物，水果不用去皮。如用苹果为原材料，一般可按每个中等大小的苹果加水一般可按每个中等大小的苹果加水100100200 200 mLmL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。制作：何倩制作：何倩3 3果泥的用量可以采用果泥的用量可以采用5 mL5 mL左右，果左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为胶酶的用量可采用质量浓度为2%2%的果胶酶的果胶酶溶液溶液2 mL2 mL。4 4水浴时间可以为水浴时间可以为202030 min30 min。5 5过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。6 6探究探究pHpH对果胶酶活性的影响，只