高中生物 实验4 果汁中的果胶和果胶酶学习指导 浙科版选修1

用心 爱心 专心1 实验实验 4 4 果汁中的果胶和果胶酶 果汁中的果胶和果胶酶 学习指导学习指导 一 基础知识一 基础知识 1 果胶是植物细胞壁的主要成分 也是植物胞间层的主要成分之一 使植物细胞粘合 在一起 若去掉果胶 就会使植物细胞变得松散 果胶是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯 聚合而成的一种高分子化合物 不溶于水 也不溶于乙醇 这是鉴别果胶的一种简易方法 果胶是很好的凝固剂 用煮沸的山楂泥可制成山楂糕 就是利用果胶的作用 果胶可结合 大量的水分 降低植物组织的分散性 果胶在果汁加工中不仅会影响出汁率 还会使果汁 浑浊 2 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称 包括半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶脂酶等 而不是特指某一种酶 果胶酶能够分解果胶 瓦解植物的细胞壁和胞间层 使榨取果汁变 得更容易 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 果胶酶除用 于制备果汁外 还用于果酒澄清 同时也作为洗衣粉的添加剂 加果胶酶的洗衣粉可除去 衣服上的果汁 果酱等污垢 3 果胶酶的来源 植物 霉菌 酵母菌和细菌均能产生果胶酶 如生成果胶酶的霉菌 有黑曲霉 米曲霉和文氏曲霉等 由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的 酶制剂之一 被广泛地应用于果汁加工业 4 制作果汁的最佳条件 品质最好的果汁应该是 尽量保留水果中的营养成分 具 有水果的原始口味 有更多的固形物 分散程度好 不沉淀 不上浮 有原始的水 果色彩 除去所有的机械组织 更易消化 因此 能使最多的水果成分溶解或分散在果 汁中的条件就是最佳条件 达到这些条件的方法要温和 且对人体无害 二 探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验设计二 探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验设计 1 实验设计时一定要遵循单一变量 原则和对照原则 严格控制无关变量 实验可以设计如右图所示 2 疑问解释 实验中需间歇搅拌20 30min的目 的是什么 答 目的是使果胶酶和反应物果胶 充分接触 有利于化学反应顺利进行 实验中加热和不加热有何不同 为什么 答 沸水浴中或酒精灯上加热会使 酶失活 因而使试管中加不加果胶酶结 果都一样 不加热时果胶酶保持活性 加果胶酶的试管中果胶水解 而加水的 试管中裹脚不能水解 实验中加入95 乙醇4mL后 会出现什么现象 为什么 答 果胶不溶于乙醇 可以用乙醇来鉴别果胶 加入95 乙醇4mL后 含有果胶的试 管会出现沉淀 而果胶被水解后就不会出现沉淀 用心 爱心 专心2 三 典例分析三 典例分析 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一 果胶酶能够分解果胶 瓦解植物细胞 壁和胞间层 在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度 请你帮助完成以下有关 果胶酶和果汁生产的实验课题 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 课题一 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 用磨浆机制成苹果泥 加入适量蒸馏水备用 2 取两个100mL洁净的烧杯 编号1 2 按相应程序进行操作 请把表中未填写的 内容填上 烧杯 操作顺 序 项目l2 在烧杯中加入苹果泥20mL 20mL 2mL 注入蒸馏水 在恒温水浴中保温 并用玻璃棒不时搅 拌 10mi n 10min 3 取两个大烧杯 同时进行过滤 观察 比较 并记录结果 4 实验结果的预测及结论 如果是 则说明果胶酶对果胶的水 解具有催化作用 课题二 探究果胶酶催化果胶水解的最适pH 本课题实验步骤中 在完成 课题一 中的 步骤 编号 编组之后 有下面两种 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 7 8 9 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 7 8 9 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 3 如果用曲线图方式记录比较实验结果 在现有的条件下 以横坐标表示pH 纵 坐标表示 填 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 用心 爱心 专心3 解析 课题一 中 实验目的 验证果胶酶可以提高出汁率和澄清度 不难找出该 实验的单一变量是 果胶酶溶液和蒸馏水 实验结果应与前面的实验目的相对应 即相同 时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大 澄清度高 课题二 中方法 二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的pH分别调至4 5 6 7 8 9 10 再把相等的果 胶酶溶液和苹果泥相混合 这样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 对于实验结果如果要用坐标图的形式表示 纵坐标表示果汁体积较恰当 根据在一定 范围内 随pH增加 果汁体积增大 当pH超过最适值 随pH增加酶活性减弱 果汁体积 减少由此可知最可能是实验结果的曲线为A 答案 课题一 2 注入果胶酶溶液 2mL 3 相同时间内滤出的