选修1专题4课题1果胶酶在果汁生产中应用.ppt

专题4酶的应用 课题1 果胶酶在果汁生产中的作用 富顺一中潘家强 教学目标 知识与能力1 简述果胶酶作用 2 检测果胶酶活性 3 探究温度和pH对果胶酶活性影响 4 探究果胶酶的最适用量 搜集有关果胶酶应用的资料 教学重点 探究温度和pH对果胶酶活性影响 教学难点 探究果胶酶的最适用量 情境导引由水果制作果汁要解决两个主要问题 一是果肉的出汁率低 耗时长 二是榨取的果汁浑浊 黏度高 容易发生沉淀 而在生产中可用果胶酶和纤维素酶来解决上述问题 3 酶活性是指什么 是指酶催化一定化学反应的能力 5 影响酶活性的主要因素有哪些 温度 pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性 其高低可以用在一定条件下 酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示 酶反应速度 用单位时间内 单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示 4 酶活性的高低一般用什么指标表示 基础知识 1 酶的定义 2 酶的特性有哪些 为什么能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清 果胶酶有什么作用 6 果胶酶的组成有哪些 果胶酶与纤维素酶有什么相同的地方 A多聚半乳糖醛酸酶B果胶分解酶D果胶酯酶 相同点 都不是单一的酶 都是多种酶组成的 资料 果胶是植物细胞壁的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酯组成 下面是果胶的结构式 山楂的果实中果胶含量最多 煮沸的山楂泥可制成山楂糕 就是由于果胶的作用 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松散 果胶不溶于乙醇 这是鉴别果胶的一种简易方法 果胶酶水解果胶 瓦解植物的细胞壁和胞间层 在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率 果汁量 和澄清度 植物 霉菌 酵母菌和细菌均能产生果胶酶 7 果胶酶在果汁生产中有什么作用 设备用品 1 匀浆机 图9 2 小刀3 100ml的烧杯4 沸水浴或酒精灯5 试管6 移液器7 量筒8 过滤器 材料 1 山楂或苹果 2 黑曲霉提取液或果胶酶溶液 3 95 的乙醇 根据上述资料及所提供的设备用品及材料完成下列题目 1 下列关于果胶酶的叙述正确的是 具有分泌功能的细胞产生的 凡是活细胞都能产生果胶酶 果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 植物 霉菌 酵母菌和细菌均能产生果胶酶 果胶酶特指分解果胶的一种酶 纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸A B C D C 2 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称 它不包括 A 多聚半乳糖醛酸酶B 果胶分解酶C 乳糖分解酶D 果胶酯酶3 探究温度对果胶酶活性的影响 pH对酶活性的影响 果胶酶的用量三个实验中 实验变量依次为 A 温度 酶活性 酶用量B 苹果泥用量 pH 果汁量C 反应时间 酶活性 酶用量D 温度 pH 果胶酶用量4 在用果胶酶处理果泥时 为了使果胶酶能够充分地催化反应 应采取的措施是 A 加大苹果泥用量B 加大果胶酶用量C 进一步提高温度D 用玻璃棒不时地搅拌反应混合物 D D C 实验目的 1 探究制作果汁的最佳条件 2 检测果胶酶活性 本实验的内容是探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件 也是检测果胶酶的活性 了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料 实验用具和材料 磨浆机 烧杯 试管 量筒 刀片 玻璃棒 漏斗 纱布等 苹果 质量分数为2 的果胶酶溶液 蒸馏水等 实验操作 果胶酶 pH 温度 酶的用量 课题一 探究果胶酶催化果胶水解的最适pH 实验方法及步骤 1 将苹果洗净去皮 用磨浆机制成苹果泥 加入适量蒸馏水备用 2 分别向编号为l 7的7个100mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥之后 下面两种操作 方法一 将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合 再把混合液的pH分别调至4 5 6 10 方法二 将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4 5 6 10 再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合 1 请问上述哪一种方法更科学 理由是 2 该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作 其目的是使 以减少实验误差 方法二 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH 酶和反应物 果胶 充分接触 3 如果用曲线图的方式记录实验结果 在现有的条件下 以横坐标表示pH 纵坐标表示 果汁体积或试管体积 实验操作和记录是比较切实可行的 根据你对酶特性的了解 请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图 表格记录 1 实验原理果胶酶活性受温度影响 处于最适温度时 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 课题二 探究果胶酶催化果胶水解的最适温度 2 操作步骤 3 注意事项 在混合苹果泥和果胶酶之前进行恒温处理的目的是保证底物和酶在混合时的温度是相同的 避免混合后的温度变化 确保实验结果的准确性 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小分子物质 可通过滤纸 因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力的大小 本实验的实验对象是酶的活性 温度作为自变量 属于探究性的定量实验 自变量温度可设置梯度来确定最适值 温度梯度越小 实验结果越精确 特别提醒 1 本实验仍是对照实验 相互对照 每支试管中苹果泥和果胶酶的用量要严格控制相等 2 严格控制各实验组的pH 操作的程序等 1 实验原理本实验是一个探究性的实验 实验变量就是果胶酶的用量 反应变量就是过滤出的果汁的体积 在实验过程中 要注意控制pH 温度 酶催化反应的时间 苹果泥的用量等无关变量对实验的影响 课题三 探究果胶酶催化果胶水解的最适用量 2 实验流程 1 准确称取纯的果胶酶1mg 2mg 3mg 4mg 5mg 6mg 7mg 8mg 9mg 配制成相等体积的酶溶液 取等量放入9支试管中 依次编号为1 9号 2 制取苹果泥并称45g苹果泥 分装入9支试管中 每支试管中分装5g 依次编号为1 9号 3 将上述试管放入37 的恒温水浴中平衡内外温度 4 一段时间后将装有不同含量的果胶酶的试管分别迅速与各自相对应编号的试管的苹果泥混合 然后再放入恒温水浴中 5 记录反应时间 约20min 6 过滤后测量果汁体积 本实验的自变量 应变量 无关变量分析 果胶酶的量 果汁量 温度等 实验结果与分析 根据你对酶的特性的了解 画出实验结果的可能坐标曲线 如果随着酶浓度的增加 过滤到的果汁的体积也增加 说明酶的用量不足 当酶的浓度增加到某个值后 再增加酶的用量 过滤到的果汁的体积不再改变 说明酶的用量已经足够 那么 这个值就是酶的最适用量 练习 果胶酶常在0 4 下保存 其原因是 此温度条件下 酶的活性最高 此温度条件下 酶变性失活 低温可降低酶的活性 但酶不变性失活 自然条件下 果胶酶常在0 4 下发生催化作用 关于果胶及果胶酶的叙述中 正确的是 果胶酶不溶于乙醇 果胶不溶于乙醇 加热使果胶酶变性失活 加热使果胶酶活性增强 工业生产果汁时 常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率 为研究温度对果胶酶活性的影响 某学生设计了如下实验 将果胶酶与苹果泥分装于不同试管 在10 水浴中恒温处理10分钟 如图A 将步骤 处理后的果胶酶和苹果泥混合 再次在10 水浴中恒温处理10分钟 如图B 将步骤 处理后的混合物过滤 收集滤液 测量果汁量 如图C 在不同温慢条件下重复以上实验步骤 并记录果汁量 结果如下表根据上述实验 请分析回答下列问题 1 果胶酶能破除细胞壁 是因为果胶酶可以促进细胞壁中 的水解 2 实验结果表明 当温度为 时果汁量最多 此时果胶酶的活性 当温度再升高时 果汁量降低 说明 3 实验步骤 的目的是 果胶 40 最高 温度升高 降低了酶的活性 使得酶与果泥处于同一温度条件下 某生物课外活动小组发现 新鲜水果比放置一段时间的水果硬 他们根据所学知识 认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高 而且果胶酶能将细胞壁分解 使水果细胞相互分离 导致水果变软 为了探究上述假设是否正确 他们进行了如下探究 实验原理 实验假设 实验方法步骤 称等量的去皮的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切成小块 放在榨汁机中 制成果泥 用滤纸或5层纱布过滤 收集滤液 条件相同 3 结论 根据此实验 能否得出水果放置时间越长 营养价值越高的结果 果胶酶能将胞间层的果胶分解 使细胞分散 水果变软 放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 观察比较滤液的体积和澄清度 放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 不能 因为水果放置时间过长 维生素C损耗多 5 验证果胶酶在果汁生产中的作用 实验方法及步骤 1 将苹果洗净去皮 用磨浆机制成苹果