高中生物 3.2 酶在食品加工中的应用课件 中图版选修1.ppt

第二节酶在食品加工中的应用 课程标准 1 探讨酶在食品制造方面的应用 2 检测果胶酶的活性 观察果胶酶对果汁形成的作用 课标解读 1 说出果胶酶的作用和影响因素及生产果胶酶的微生物 2 探究酶浓度大小对出汁率的影响 3 了解淀粉酶 蛋白酶等在食品加工中的应用 1 果胶酶的作用在果实的成熟过程中 细胞不断生成果胶酶 果胶酶把果胶质分解成小分子 使 细胞相互分离 因而果实由硬变软 果胶酶的作用及不同浓度果胶酶对澄清苹果汁得率的影响 1 果胶酶 果实 有机酸 果肉 2 影响果胶酶活性的因素果胶酶作用的最适温度为 最适ph范围为 等金属离子对酶有抑制作用 3 果胶酶的应用果胶酶能使果汁中的 溶解 的黏度下降 使果汁易于澄清和过滤 这不仅能使果汁易于压榨 而且还能提高 4 果胶酶的生产果胶酶广泛存在于 和 中 工业上通常采用 等微生物发酵来生产果胶酶 另外 等也可以采用微生物培养法来大量生产 45 50 3 0 fe3 ca2 zn2 不溶性果胶 可溶性果胶 出汁率 植物果实 微生物 曲霉 青霉 淀粉酶 蛋白酶 6 0 1 制备苹果汁用榨汁机将苹果小块打碎成苹果汁匀浆 再将苹果汁加热到 使酶 后 冷却至 左右 2 配制不同浓度的酶液分别配制质量浓度为2g l 4g l 6g l 8g l 10g l的果胶酶溶液 3 降解苹果汁取6只烧杯 分别加入1ml 和质量浓度为2 4 6 8 10g l的 溶液 最后均加入99ml经钝化处理的苹果汁 再将6只烧杯放入 水浴中恒温60min 2 不同浓度果胶酶对澄清苹果汁得率的影响 100 钝化 50 蒸馏水 果胶酶 45 4 沉淀向上述6只烧杯中加入 明胶 硅溶胶 膨润土 活性炭 使其充分 然后分别 5 记录结果并计算澄清苹果汁得率 r 用量筒测量澄清苹果汁的体积 并利用公式 计算澄清苹果汁得率 沉淀 过滤 在上述6只烧杯中所添加的明胶 硅溶胶 膨润土 活性炭等物质有何作用 添加时的注意事项是什么 提示这些物品主要起吸附 沉淀和过滤作用 注意事项是所加入物品的种类和数量均必须符合食品安全要求 思维激活1 1 果胶酶的组成果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 果胶酯酶等 因而果胶酶并不特指某一种酶 而是分解果胶的一类酶的总称 2 果胶酶的作用果胶酶能够分解果胶 瓦解植物的细胞壁及胞间层 将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 使果汁中的不溶性果胶溶解 可溶性果胶的黏度下降 使果汁易于澄清和过滤 这不仅能使果汁易于压榨 而且还能提高出汁率 1 果胶酶的组成及作用 特别提醒由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖 真菌细胞壁的主要成分是几丁质 因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶去除 1 实验原理在底物足够 其他条件不变的条件下 反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素 酶促反应的速率与酶浓度成正比 如图所示 2 不同浓度果胶酶对澄清苹果汁得率的影响 2 活动程序制备果汁 配制不同浓度的果胶酶溶液 如2g l 4g l 6g l等 取1 6号烧杯 向1号烧杯加蒸馏水1ml 向2 6号烧杯分别加入1ml质量浓度为2g l 4g l 6g l 8g l 10g l的果胶酶溶液 向6只烧杯均加入等量的经钝化过的苹果汁 45 水浴恒温6min 沉淀 明胶 硅溶胶 膨润土 活性炭 过滤 测量澄清滤液体积 计算澄清苹果汁出汁率 r 结论 绘制坐标图 特别提醒 本实验也可用相同浓度的果胶酶 使酶量成梯度 由于fe3 ca2 zn2 等金属离子对果胶酶有抑制作用 所以在实验过程中不用金属容器 果胶酶的作用底物是果胶 下列有关叙述正确的是 a 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一b 果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖 使得浑浊的果汁变澄清c 果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物d 果胶酶就是果胶分解酶的简称解析果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 果胶被果胶酶分解后的产物是半乳糖醛酸 果胶酶是一类酶的总称 包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶酯酶等 答案a 巩固1 多种蛋白质经加热变性后 在 的作用下 可分解成多种 将制取的水解液 得到 溶液 即天然调味剂 和 对澄清果汁得率有影响 在实验中 要遵循 原则 分清 组和 组 变化的梯度和 变化的梯度应该一致 探究酶制剂在食品加工中的应用 1 制作天然调味剂 2 果胶酶对澄清果汁得率影响的进一步探究 酸性蛋白酶 氨基酸 过滤 浓缩 透明黄棕色 ph 温度 时间 单一变量 实验 对照 温度 ph 探究果胶酶活性的温度或ph最适值 其实验思路上有何共性 提示尽管实验变量不同 但通过设置梯度来确定最适值是两种实验设计思路上的共性 思维激活2 1 实验原理 果胶酶活性受温度影响 在一定范围内 随着温度的升高 酶的活性逐渐增强 超过一定温度之后 随着温度的升高 酶的活性逐渐降低 当达到一定温度后 酶的活性全部丧失 酶的活性随温度的升高而变化的趋势可用下图表示 1 探究温度对果胶酶活性的影响 通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶的活性的原理是 果胶酶将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸 半乳糖醛酸可通过滤纸 因此苹果汁的体积大小和果汁的澄清度反映了果胶酶催化分解果胶的能力 在不同的温度和ph下 果胶酶的活性越高 苹果汁的体积就越大 同时果汁也越澄清 2 实验流程 3 记录结果 4 实验分析 本实验中自变量是温度 酶的活性为因变量 用果汁量的多少作为指标 本实验属于探究性的定量实验 这类实验的自变量通常是通过设置梯度来确定最适值 第一轮实验设置的梯度差通常较大 缩小范围后 在第二轮实验中可设置较小的梯度差 酶遇高温变性后 很难再恢复活性 不宜再回收利用 1 实验原理 酶的活性受环境ph的影响 在一定ph下 酶促反应具有最大速度 高于或低于此ph 反应速度下降 通常称此ph为酶活性的最适ph ph对酶活性的影响可用右图表示 2 实验流程 用搅拌器搅拌制苹果泥 苹果泥来源要相同 最好是同一个苹果 2 探究ph对果胶酶的活性的影响 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水浴中保温 将苹果泥和果胶酶分别加入9组实验用的试管中 ph梯度可设置为5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 并快速混合 调节ph 将试管中的混合物过滤 并用量筒量取果汁体积 比较果汁多少 确定最适ph 恒温水浴 特别提醒 探究不同温度 或ph 对果胶酶活性的影响 温度 或ph 作为自变量 严格控制其他无关变量均相同 通过设置合理的温度 或ph 梯度来确定最适值 在苹果泥和果胶酶混合之前 一定要保证底物和酶先达到相同的条件 温度或ph 避免混合后条件发生变化 以确保实验结果的准确性 下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果 该结果不能说明 巩固2 a 温度影响果胶酶的活性b 40 与60 时酶的活性相等c 50 是该酶的最适温度d 若温度从10 升高到40 酶的活性将逐渐增强 解析温度影响酶的活性 果胶酶的最适温度在45 50 之间 上表不能说明50 就是最适温度 在低于最适温度时 随温度的升高 酶的活性增强 高于最适温度时 随温度的升高 酶的活性降低 温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的 故40 与60 时酶的催化效率相同 答案c 下列关于果胶酶的说法 正确的是 a 果胶酶可以分解细胞壁的主要成分 纤维素b 果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物c 果胶酶不特指某种酶 而是分解果胶的一类酶的总称d 果胶酶的化学本质是蛋白质或rna 例1 示例一果胶酶及其功能 思维导图 深度剖析因为酶具有专一性 因此果胶酶只能分解果胶而不能分解纤维素 因此a错误 果胶酶是能够分解果胶的一类酶的总称 其化学本质是蛋白质 基本组成单位是氨基酸 半乳糖醛酸是果胶的组成单位 因此b d错误 只有c正确 答案c 归纳提升果胶酶与纤维素酶的比较 在 探究温度对酶活性的影响 实验中 下列说法不正确的是 a 可准备一组烧杯 分别盛有不同温度的水b 将苹果泥和果胶酶直接混合后放在不同温度的烧杯中恒温水浴处理c 不同温度梯度之间可相互对照d 温度过高时 果胶酶会变性失活 例2 示例二探究影响果胶酶活性的因素 思维导图 深度剖析探究温度对果胶酶活性影响的实验中 应先将装有苹果泥和果胶酶的试管在不同梯度的恒温水浴中分别保温 答案b 方法技巧自变量与因变量及其关系 实验原理 酶处于最适温度或最适ph时 活性最高 果肉的出汁率 果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比 实验方法 设置系列梯度的温度或ph 检测果汁量 探究温度和ph对果胶酶活性的影响 技法必备 1 2 我国水果生产发展迅速 由于收获的季节性强 易造成水果积压 腐烂变质 为了解决上述问题且满足不同人群的需求 可以将水果加工成果汁 果酒 果醋等 在果汁生产中要用到果胶酶 某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性 进行了如下实验 1 实验方法 按如图1所示的顺序进行操作 能力展示 图1 2 实验结果 对照组与实验组进行了相同时间的实验 结果如图2甲所示 图2 图中自变量是温度 除此之外此曲线还可表示 a 酶的浓度b 苹果泥的量c 水的加入量d ph 图中的纵坐标还可用 来表示 实验小组改变了实验条件后重复做实验 得到曲线乙 果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前 将两者分装在不同试管中 恒温的目的是 3 假设如图中的自变量为酶的浓度 请画出果胶酶用量的曲线 并用a点标出酶的最适用量 解析该题考查的是温度 ph对果胶酶活性的影响 正确解答该题应明确实验的自变量 因变量及无关变量的内容及三者之间的关系 还应熟悉探究实验的实验流程及每一步操作的目的 答案 2 d 苹果汁的体积 同一种酶的最适温度是一定的 不会因酶的浓度 底物的量的不同而改变 保证底物和酶在混合时的温度是相同的 避免底物和果胶酶混合时因温度变化而影响果胶酶活性 3 下列说法不正确的是 a 酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的b 酶的数量越多 果汁产量越多c 酶的催化反应时间能够影响果汁的产量d 苹果泥的数量也能够影响果汁的产量答案b 1 下列关于果胶及果胶酶的叙述中 正确的是 a 果胶酶不溶于水b 果胶不溶于水c 加热使果胶变性失活d 加热使果胶酶活性增强答案b 2 果胶酶能够分解果胶 瓦解植物的细胞壁及细胞间层 使榨取果汁更容易 也使得浑浊的果汁变得澄清 请回答下列有关果胶酶的问题 1 探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤 用搅拌器制苹果泥 取6个烧杯编号1 2 3 4 5 6 依次注入适量30 35 40 45 50 55 的水 恒温水浴 每一烧杯中放入分别装有等量苹果泥和果胶酶的试管 保温3min 向每组烧杯苹果泥中加入相应的等量的果胶酶 振荡试管 反应一段时间 过滤 比较获得苹果汁的体积 3 2 中将苹果泥和果胶酶分别装在不同试管中恒温处理的目的是 3 有人认为该实验缺乏对照 应补充一组果汁和蒸