实验4果汁中果胶和果胶酶

1、第二部分第二部分 酶的研究与应用酶的研究与应用 实验4果汁中果胶和果胶酶 实验四实验四 果汁中的果胶和果胶酶果汁中的果胶和果胶酶 一、课题背景一、课题背景 我国水果生产发展迅速，每年上市的新鲜我国水果生产发展迅速，每年上市的新鲜 水果品种多、数量大。但由于收获的季节水果品种多、数量大。但由于收获的季节 性强，易造成积压滞销，腐烂变质。性强，易造成积压滞销，腐烂变质。 水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾，水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾， 而且能够提高产品的附加值，满足人们不而且能够提高产品的附加值，满足人们不 同层次的需求。同层次的需求。 水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和水果的加工包

2、括制作果汁、果干、果粉和 果酒等。果酒等。 课题：果胶酶在果汁生产中的应用课题：果胶酶在果汁生产中的应用 实验4果汁中果胶和果胶酶 刚压榨出来的果汁黏度大刚压榨出来的果汁黏度大, ,常会形成分层常会形成分层 和浑浊和浑浊, ,影响产品感观影响产品感观, ,制约着产品的合制约着产品的合 理利用理利用. .造成果汁混浊的主要原因是其中造成果汁混浊的主要原因是其中 的果胶成分的果胶成分. .果胶由于自身的理化特性果胶由于自身的理化特性, , 对悬浮物形成稳定的胶体保护体系对悬浮物形成稳定的胶体保护体系, ,一般一般 的过滤和分离很难达到理想的效果的过滤和分离很难达到理想的效果, ,利用利用 果胶水解

3、酶就可以很容易地破坏这一体果胶水解酶就可以很容易地破坏这一体 系系, ,果胶酶与果胶作用生成低甲氧基果胶果胶酶与果胶作用生成低甲氧基果胶, , 使浑浊颗粒失去胶体保护而相互絮凝使浑浊颗粒失去胶体保护而相互絮凝, ,从从 而大大提高了澄清效果而大大提高了澄清效果, ,然后再用沉淀及然后再用沉淀及 过滤后就可以得到澄清的果汁过滤后就可以得到澄清的果汁 实验4果汁中果胶和果胶酶 果胶：半乳糖醛酸和半乳糖果胶：半乳糖醛酸和半乳糖 醛酸甲酯组成，不溶于乙醇。醛酸甲酯组成，不溶于乙醇。 1、果胶酶和果胶甲酯酶水解果、果胶酶和果胶甲酯酶水解果 胶成可溶性的半乳糖醛酸，使胶成可溶性的半乳糖醛酸，使 浑浊的果汁

4、变得澄清。浑浊的果汁变得澄清。 实验4果汁中果胶和果胶酶 果胶酶 概述概述 果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,水解果胶主要生成-半乳糖醛 酸,果胶酶由黑曲霉经发酵而得。外观呈浅黄色粉末状。 功能功能 能完全降解果汁中的果胶质，使果汁迅速澄清 能裂解果蔬细胞壁，提高果蔬汁得率； 能降低果汁粘度，提过过滤速度； 能有效预防产品的后浑浊，延长果汁保质期。 用量用量 添加量应根据水果含果胶质的多少而定，一般为20100ml/吨果汁 (浆），对于果胶含量高的浆果类用量在100300ml/吨果浆，其最 佳用量范围应通过实验确定。 产品特点产品特点 PH值特性：作用PH：2.5-6.0，最适作用PH3.5;

5、 温度特性：作用温度为15-55左右。最适作用温度为 50。 应用范围应用范围 适用于果蔬汁加工。 贮存贮存 最佳贮藏条件为4-15，一般为室温贮藏，避免阳光直射。 实验4果汁中果胶和果胶酶 果胶结构式： 果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的 细胞壁及胞间层，使榨取果汁变的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变的 更容易，而果胶分解成可溶性的半更容易，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乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得 澄清。澄清。 果胶酶并不特指某一种酶，是一果胶酶并不特指某一种酶，是一 类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸 酶，果胶分解

6、酶和果胶酯酶。酶，果胶分解酶和果胶酯酶。 实验4果汁中果胶和果胶酶 果胶的应用 浓浓 缩缩 水水 果果 饮饮 料料 糖糖 果果 产产 品品 牛牛 奶奶 制制 品品 果果 酱酱 制制 品品 2 2、酶的活性与影响酶活性的因素、酶的活性与影响酶活性的因素 酶的活性是指酶催化一定化学反酶的活性是指酶催化一定化学反 应的能力。应的能力。 温度、温度、pHpH和酶的抑制剂会影响酶和酶的抑制剂会影响酶 的活性。的活性。 3 3、果胶酶的用量、果胶酶的用量 生产果汁时，为生产果汁时，为 了使果胶酶得到充了使果胶酶得到充 分的利用，节约成分的利用，节约成 本，需要控制好酶本，需要控制好酶 的用量。的用量。 果

7、胶酶试剂果胶酶试剂 二、二、探究制作果汁的最佳条件探究制作果汁的最佳条件 1 1、实验原理：、实验原理： （1 1） 果胶是植物细胞壁的主要成分。果胶果胶是植物细胞壁的主要成分。果胶 酶能分解果胶提高果汁出汁率，粘度下降，酶能分解果胶提高果汁出汁率，粘度下降， 澄清度增加。澄清度增加。 （2 2） 果胶不溶于酒精。工业常用果胶不溶于酒精。工业常用95%95%的酒精的酒精 沉淀、鉴别果胶。沉淀、鉴别果胶。 在应用果胶酶处理苹果榨汁时，要注意在应用果胶酶处理苹果榨汁时，要注意 pHpH值、温度、作用时间、酶的用量等对实值、温度、作用时间、酶的用量等对实 验效果均有影响。验效果均有影响。 4 4、实

8、验目的、实验目的 ( (1)1)探究制作果汁的最佳条件探究制作果汁的最佳条件 (2)(2)检测果胶酶活性检测果胶酶活性 (3)(3)探究温度和探究温度和pHpH对酶活性的影对酶活性的影 响响 了解果胶酶对果汁形成的作用，了解果胶酶对果汁形成的作用，95%95% 的酒精沉淀果胶。的酒精沉淀果胶。 实验4果汁中果胶和果胶酶 3 3、实验仪器及用具：、实验仪器及用具： 匀浆机、烧杯、电热恒温热水浴锅、试管、匀浆机、烧杯、电热恒温热水浴锅、试管、 量筒、移液器、吸管、点样板等。量筒、移液器、吸管、点样板等。 4 4、实验材料和试剂：、实验材料和试剂： 苹果、苹果、2%2%果胶酶、果胶酶、95%95%乙

9、醇。乙醇。 实验4果汁中果胶和果胶酶 果胶酶的来源：果胶酶的来源： 曲霉、青霉曲霉、青霉 植物、霉菌、酵母菌、细植物、霉菌、酵母菌、细 菌均可菌均可 实验4果汁中果胶和果胶酶 果汁匀浆果汁匀浆 实验4果汁中果胶和果胶酶 果汁匀浆果汁匀浆 果胶酶溶液果胶酶溶液 实验4果汁中果胶和果胶酶 5 5、实验步骤：、实验步骤： （1 1）制苹果匀浆：将苹果洗净，去柄，并切成小块，）制苹果匀浆：将苹果洗净，去柄，并切成小块， 放入匀浆机中。放入匀浆机中。 （2 2）分组：取两只）分组：取两只100nl100nl烧杯编号烧杯编号A A、B B， A A： 5g5g匀浆匀浆 + 10ml+ 10ml果胶酶溶液。

10、果胶酶溶液。 B B： 5g5g匀浆匀浆 + 10ml+ 10ml水。水。 搅拌搅拌20-3020-30分钟。分钟。 （3 3）取）取4 4支试管编号支试管编号1 1、2 2、3 3、4 4。 1 1： A A混合液，混合液， 4545水浴水浴1010分钟；分钟； 2 2： A A混合液，混合液， 不加热不加热1010分钟；分钟； 3 3： B B混合液，混合液， 4545水浴水浴1010分钟；分钟； 4 4： B B混合液，混合液， 不加热不加热1010分钟；分钟； （4 4）观察实验现象记录；然后每只试管各加）观察实验现象记录；然后每只试管各加4ml4ml的的 95%95%乙醇，观察记录现

11、象。乙醇，观察记录现象。 实验4果汁中果胶和果胶酶 浑浊度：浑浊度： 加水加水 ；加果胶酶；加果胶酶 实验4果汁中果胶和果胶酶 45 45水浴水浴5-105-10分钟，过滤分钟，过滤 加入蒸馏加入蒸馏 水水 加入果加入果 胶酶胶酶 实验4果汁中果胶和果胶酶 加加 入入 蒸蒸 馏馏 水水 的的 滤滤 液液 加加 入入 果果 胶胶 酶酶 的的 滤滤 液液 A实验组：澄清且果汁量多实验组：澄清且果汁量多 B对照组：浑浊且果汁量少对照组：浑浊且果汁量少 实验4果汁中果胶和果胶酶 因为果胶不溶于乙醇，所以可以用因为果胶不溶于乙醇，所以可以用 这种方法鉴别果汁中的果胶。在工业生这种方法鉴别果汁中的果胶。在

12、工业生 产时常用产时常用95%95%的乙醇沉淀果胶。的乙醇沉淀果胶。 苹苹 果果 汁汁 乙乙 醇醇 实验4果汁中果胶和果胶酶 加入乙醇和蒸馏水后的结果加入乙醇和蒸馏水后的结果 果汁中加入乙果汁中加入乙 醇后有沉淀醇后有沉淀 实验4果汁中果胶和果胶酶 6 6、观察实验现象并填表（实验结果）、观察实验现象并填表（实验结果） 试管试管条件条件处理处理现象现象加乙醇加乙醇 1 1号号 2 2号号 果汁果汁 加果加果 胶酶胶酶 水浴热水浴热 不加热不加热 3 3号号 4 4号号 果汁果汁 加蒸加蒸 馏水馏水 水浴热水浴热 不加热不加热 实验4果汁中果胶和果胶酶 三、三、探究果胶酶的最佳温度探究果胶酶的最

13、佳温度 试管编号试管编号 1 号号 2 号号 3 号号 4 号号 控制变量控制变量 50mL苹果匀浆苹果匀浆 控制变量控制变量 5mL5mL果胶酶果胶酶 自变量自变量 恒温水浴恒温水浴 20 40 60 80 控制变量控制变量 分开保温分开保温1010分钟分钟 因变量检因变量检 测果汁量测果汁量 实验4果汁中果胶和果胶酶 试管编号试管编号 1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7 果胶酶的作用温度果胶酶的作用温度 1020 30 40 50 60 701020 30 40 50 60 70 过滤后苹果汁的体积过滤后苹果汁的体积/mL /mL 6.8 7.5 8.0 7.0 5.5

14、4.84.8 6.8 7.5 8.0 7.0 5.5 4.84.8 过滤后苹果汁的过滤后苹果汁的 澄清度澄清度 澄清澄清 澄清澄清 澄清澄清 澄清澄清 半混浊半混浊 混浊混浊 混浊混浊 最适温度：最适温度： 35-50左右左右 实验4果汁中果胶和果胶酶 四、四、探究果胶酶的最佳探究果胶酶的最佳PHPH值值 试管编号试管编号 1 号号 2 号号 3 号号 4 号号 无关变量无关变量 50mL苹果匀浆苹果匀浆 无关变量无关变量 5mL5mL果胶酶果胶酶 自变量自变量PH PH 2.5 3.5 4.5 5.5 无关变量无关变量 50保温保温1010分钟分钟 因变量检因变量检 测果汁量测果汁量 实验4果汁中果胶和果胶酶 试管：试管： 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 果胶酶的作用果胶酶的作用pHpH值值 2 3 4 5 6 7 8 92 3 4 5 6 7 8 9 苹果汁的体积苹果汁的体积/m