果胶酶在果汁生产中的作用教案

4 14 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 教学目标教学目标 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 教学重点教学重点 探究温度和 pH 对果胶酶活性影响 教学难点教学难点 探究果胶酶的最适用量 教学过程教学过程 讨论 讨论 果汁生产中存在的问题 1 果肉的出汁率低 耗时长 2 榨取的果汁浑浊 黏度高 易发生沉淀 怎么能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清 在生产上 使用果胶酶 纤维素酶等解决 果胶酶有什么作用 一 基础知识一 基础知识 一 酶的基础知识 一 酶的基础知识 回忆 回忆 在高一我们学习过有关酶的知识 请回忆以下问题 1 1 酶的概念 酶的概念 酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物 2 2 酶的本质 酶的本质 蛋白质 大多数 或 RNA 基本组成单位 氨基酸或核糖核苷酸 3 3 酶的功能 酶的功能 在各种化学反应中起催化作用 原因 原因 酶能降低化学反应的活化能 从而使反应能够迅速的进行 4 4 酶的特性 酶的特性 1 高效性 酶的催化效率是无要催化剂的 107 1013 倍 2 专一性 一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应 3 需要适宜的条件 适宜的温度 适宜的 PH 值 二 果胶酶的作用 二 果胶酶的作用 阅读课本阅读课本 P42P42 的内容 回答以下问题 的内容 回答以下问题 1 1 细胞壁的组成成分 细胞壁的组成成分 2 2 果胶的单体是什么 果胶的单体是什么 3 3 果胶酶的作用 果胶酶的作用 1 1 果胶 果胶 是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 它是由半乳糖醛酸聚合而成的一 种高分子化合物 不溶于水 思考 思考 要破坏植物的细胞壁 你有什么方法 结果一样吗 2 2 果胶对果汁制作的影响 果胶对果汁制作的影响 影响果汁的出汁率 还会使果汁浑浊 3 3 果胶酶 果胶酶 它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 果胶酯酶等 果胶酶 果胶 半乳糖醛酸 4 4 果胶酶在果汁制作中的作用 果胶酶在果汁制作中的作用 分解果胶 瓦解植物的细胞壁及胞间层 使果胶水解为半乳糖醛酸 提高水果的出汁率 并使果汁变得澄清 三 酶的活性与影响酶活性的因素 三 酶的活性与影响酶活性的因素 1 1 酶的活性 酶的活性 指酶催化一定化学反应的能力 2 2 酶催化能力高低的衡量标准 酶催化能力高低的衡量标准 在一定的条件下 酶所催化的某一化学反应的反应速度 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 3 3 影响酶活性的因素 影响酶活性的因素 温度温度 A A 温度对酶的影响 温度对酶的影响 在较低温度时 随着温度的升高 酶的活性也逐渐提高 达到最适温度时 酶的催化能力 最高 但高于最适温度后 酶的催化能力迅速下降 最后完全失去催化能力 B B 果胶酶的最适温度 果胶酶的最适温度 果胶酶的最适温度为 45 500C C C 讨论 高温使酶的活性丧失后 酶的活性可否恢复 为什么 讨论 高温使酶的活性丧失后 酶的活性可否恢复 为什么 不能恢复 因高温破坏了酶的分子结构 高温对酶造成不可逆的破坏 但低温使酶的活性 丧失后 缓慢恢复其温度活性仍可恢复 pH pH A A pHpH 对酶的影响对酶的影响 酶的催化能力的发挥有一个最适 pH 在低于最适 pH 时 随着 pH 的升高 酶的催化能力 也相应升高 高于最适 pH 时 随着 pH 的升高 酶的活性逐渐下降 pH 过高或过低会使蛋 白质变性 当蛋白质变性后 酶也就完全丧失了活性 B B 果胶酶的最适 果胶酶的最适 pHpH 果胶酶的最适 pH 范围为 3 0 6 0 酶的抑制剂 酶的抑制剂 Fe3 Ca2 Zn2 等金属离子对果胶酶有抑制作用 你知道这些离子为什么能抑制酶的活性 四 果胶酶的用量 四 果胶酶的用量 1 1 酶的生产 酶的生产 提取法 提取法 采用各种技术 直接从动物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来 在原料充分 的地区得以应用 发酵法 发酵法 通过微生物发酵来获得人们所需的酶 20 世纪 50 年代以来生产酶的主要方法 如用曲霉 青霉等微生物发酵生产果胶酶 化学合成法 化学合成法 成本比较高 只能合成已知结构的酶 2 2 控制酶的用量 控制酶的用量 为了果胶酶得到充分的利用 节约成本 需要控制好酶的用量 二 实验设计二 实验设计 一 探究温度对果胶酶活性的影响 一 探究温度对果胶酶活性的影响 1 1 实验原理 实验原理 果胶酶的活性受温度影响 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 2 2 实验操作流程 实验操作流程 1 获取苹果泥 2 保温 苹果泥和果胶酶分别进行 多个温度 3 混合后保温 4 过滤 讨论 讨论 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恒温处 理 将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理 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混合物的温度 从而影响果胶酶活性的问题 二 探究 二 探究 pHpH 对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响 1 1 实验原理 实验原理 果胶酶的活性受 pH 影响 处于最适 pH 酶的活性最高 高于或低于此值活性均下降 果 肉的出汁率 果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比 2 2 实验操作流程 实验操作流程 你能设计吗 你能设计吗 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胶酶活性的高低 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胶酶活性的高低 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 因此苹果汁的体积大小反应 了果胶酶的催化分解果胶的能力 在不同的温度和 pH 下 果胶酶的活性越大 苹果汁的体 积就越大 在探究温度或在探究温度或 pHpH 的影响时 是否需要设置对照 如果需要 又应该如何设置 为什么 的影响时 是否需要设置对照 如果需要 又应该如何设置 为什么 需要设置对照实验 不同的温度梯度之间或不同的 pH 梯度之间就可以作为对照 这种对照 称为相互对照 4 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 从而分解植物的 细胞壁及胞间层 在果汁生产中应用果胶酶可以提高果汁的澄清度 三三 探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量 1 1 实验原理 实验原理 在一定的条件下 随着酶浓度的增加 果汁的体积增加 当酶浓度达到某一数值后 在增 加酶的用量 果汁的体积不再改变 此值即是酶的最适用量 2 2 实验操作 实验操作 请你设计 请你设计 1 配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥 配制不同浓度的果胶酶溶液 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 的水溶液 取等量放入 9 支试管中 并编号 1 9 制备水果泥 搅拌器搅拌制成苹果泥并称 45g 等量装入 9 支试管中 并编号 1 9 2 将上述试管放入