《果胶酶的作用》课件.ppt

,果胶酶在果汁生产中的应用,课题1,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取出来，可加工成具有一定纯度标准的生化酶制剂。,酶具有哪些独特的优点其本质和作用场所是什么?,催化效率专一性强作用条件温和,酶的本质主要是蛋白质,少数是RNA.在生物体内外均可发挥作用,?,.酶在生物体内的存在(或分布)部位？,酶(enzyme)是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。,2酶是怎样提取出来的？,如果提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。,一.果肉的出汁率低,耗时长二榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀,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？,一、基础知识、1、果胶：是植物细胞壁的以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸聚合而成。,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。（果胶的存在易导致果汁的出汁率低，果汁浑浊）果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。,2、果胶酶、（1）、包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等（2）、在果汁的作用：a、分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层是使榨汁容易。B、使果胶水解为半乳糖醛酸，果汁澄清，提高质量和稳定性。有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。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.,.1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?（）细胞核细胞质细胞间隙细胞壁及胞间层果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂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,D,B,C,4.在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊,因此应加入果胶酶去除果胶,这表现酶的()A.多样性B.高效性C.专一性D.受温度影响,、酶的活性与影响酶活性的因素,（1）、酶活性的概念酶催化一定化学反应的能力（2）、活性的大小单位时间内单位体积中反应物的减少量或生成物的增加量。（3）、影响因素受温度、pH值、酶的抑制剂、酶的激活剂等外界因素的影响。,提出问题：探究温度对酶活性的影响,预期假设：在最适温度（约40）酶的活性大、低于或高于最适温度时酶活性递减,如何设计实验取得证据证明假设?,二、实验设计,（一）、设计实验方案1、确定温度梯度探讨控制温度的方法和措施2、确定水果的种类确定制备果汁的方法确定实验用的水果用量确定果胶的用量探讨测定果胶酶活性的方法（二）、动手操作：制备水果泥配制果胶酶水果泥和果胶酶分别水浴保温将水果泥和果胶酶混合保温过滤出果汁记录果汁量改变不同的温度后重复上面的实验（也可以同时进行不同温度的试验）,（三）、记录实验数据记录表格如下（四）、得出结论,(一)、探究果胶酶催化果胶水解的最适温度。,1实验原理果胶酶受温度的影响，处于最适温度，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写出实验流程(1)将苹果洗净，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l9的9个100mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥（3）将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温度分别调至30、35、40、70，再把温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一段时间。(4)过滤后测量记录果汁体积（量）,3制作用于记录结果的表格,搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入,9支试管,果胶酶水溶液等量,9支试管,各取一支分九组分别放入30、35、40、45、5055、60、65、70的恒温箱中恒温加热,待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内,恒温保持10分钟,过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格,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是影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性,在实验设计时，如何保证实验的单因素控制?,说明:1、等量的控制（果泥和果胶酶的量）2、等时间的控制（反应时间和过滤时间）3、恒温的控制（不同反应物的预热水浴、反应物的混合搅拌等）4、他处理（加水、滤纸等）,分析结果得出结论:温度影响酶的活性,(二)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l7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,搅拌器拌制成苹果泥均分装入,果胶酶水溶液等量,支试管,支试管,各取一支分组分别放入37度的恒温水箱中恒温加热,待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥中调节为,恒温保持,过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格,探究PH对酶活性的影响将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整之PH至2.0,保存于37度的水浴锅内。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B.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D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水,A,探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。,（三）探究果胶酶催化果胶水解的最适用量。,实验流程(1)准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8。mg、9mg，配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放人9支试管中，依次编号为19号也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量)不同。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19号。(2)将上述试管放人37的恒温水浴中平衡内外温度。(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20min。(4)过滤后测量记录果汁体积。(5)实验分析说明,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。,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,在实际的操作过程中，还需要注意下列事项。1与其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10作为温度梯度，设置的具体温度为10、20、30、40、50和60等，也可以尝试以5作为温度梯度。2苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用去皮。3果泥的用量可以采用5mL左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为2%的果胶酶溶液2mL。4水浴时间可以为2030min。5过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。,巩固练习及作业,.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,4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