41《果胶酶在果汁生产中的作用》参考课件1

1、课题课题1 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果汁生产中的两大问题：果汁生产中的两大问题：1.1.果肉的出汁率低，耗时长。果肉的出汁率低，耗时长。2.2.榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。（一）果胶（一）果胶是植物是植物细胞壁细胞壁以及以及胞间层胞间层的主要组成成分之一；的主要组成成分之一；一、基础知识一、基础知识是由是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水不溶于水；是果汁加工中影响是果汁加工中影响出汁率出汁率和果汁和果汁澄清度澄清度的主要原的主要原因。因。2.2.果胶酶为什么能够提果胶

2、酶为什么能够提高水果的出汁率并使果高水果的出汁率并使果汁变得澄清？汁变得澄清？1.1.果胶酶有什么作用？果胶酶有什么作用？想一想想一想加果胶酶加果胶酶（二）果胶酶（二）果胶酶 是分解果胶的是分解果胶的一类一类酶的总称，包括多聚半乳酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等果胶酶果胶酶果胶果胶 半乳糖醛酸半乳糖醛酸 ( (不溶于水）不溶于水） （可溶于水）（可溶于水）温故而知新温故而知新1.1.酶的本质是什么？酶的本质是什么？2.2.与无机催化剂相比较酶具有哪些独特的优点？与无机催化剂相比较酶具有哪些独特的优点？3.3.什么是酶的活性？如何表示？什么是

3、酶的活性？如何表示？4.4.影响酶活性的因素主要有哪些？影响酶活性的因素主要有哪些？ （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。指酶催化一定化学反应的能力。 酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所催化酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的的某一化学反应的反应速度反应速度来表示。来表示。 酶反应速度用单位时间内、单位体积中酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物反应物的减少量的减少量或或产物的增加量产物的增加量来表示。来表示。2.2.影响酶活性的主要因素：影响酶活性的主要因素：温度温度 pH pH值：值

4、：探究温度对果胶酶活性的影响探究温度对果胶酶活性的影响二、实验设计二、实验设计提出问题：提出问题：预期假设：预期假设：科学探究的一般过程科学探究的一般过程设计实验方案：设计实验方案：动手实验：动手实验：记录实验数据：记录实验数据：得出结论：得出结论：温度对果胶酶的活性有影响吗？温度对果胶酶的活性有影响吗？在最适温度时果胶酶活性最大、低于在最适温度时果胶酶活性最大、低于或高于最适温度时果胶酶活性下降。或高于最适温度时果胶酶活性下降。 研究的自变量是研究的自变量是_，只须将温度梯度改，只须将温度梯度改成成_，并选定一个适宜的温度进行水浴加，并选定一个适宜的温度进行水浴加热，其他条件热，其他条件_。

5、 反应液中的反应液中的pHpH可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.1%0.1%的的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。探究探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响pHpHpHpH梯度梯度不变不变 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的自变量是的自变量是_，而将温度梯度改成，而将温度梯度改成_，其他因素都应保持，其他因素都应保持_。探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量果胶酶的用量果胶酶的用量不变不变酶用量梯度酶用量梯度怎样确定果胶酶的最适用量

6、怎样确定果胶酶的最适用量? ?想一想想一想: : 如果随着酶用量的增加，过滤得到果汁的体如果随着酶用量的增加，过滤得到果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶用量增加到某积也增加，说明酶的用量不足；当酶用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤得到果汁的体积不个值后，再增加酶的用量，过滤得到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。是酶的最适用量。怎样确定果胶酶的最适用量怎样确定果胶酶的最适用量? ?想一想想一想: :1.1.关于果胶酶的说法正确的是关于果胶酶的说法正确的是( )( )A.A.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分

7、纤维素果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素B.B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C.C.果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称D.D.果胶酶的化学本质是蛋白质或果胶酶的化学本质是蛋白质或RNARNAC C课堂演练：课堂演练：2.2.下列叙述中对果胶酶的作用叙述错误的是下列叙述中对果胶酶的作用叙述错误的是( )( )A.A.果胶酶是一种催化剂，可改变反应速度果胶酶是一种催化剂，可改变反应速度B.B.果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞

8、间层C.C.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D.D.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D D3.3.某兴趣小组准备探究某兴趣小组准备探究“pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响”，下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（ ）A.A.该实验的原理是该实验的原理是pHpH影响酶的活性。影响酶的活性。B.B.自变量是自变量是pHpH值。值。C.C.温度、酶用量、反应时间等可看作无关变量。温度、酶用量、反应时间等可看作无关变量。D.D.反应过程中只要保持温度相同即可。反应过程中只要保持温度相同即可。D D4.4.下列关于探

9、究果胶酶最适用量实验的叙述，错误的下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙述，错误的是（是（ ）A.A.配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液。的该溶液。B.B.调节调节pHpH，使各组中的，使各组中的pHpH相同而且处于适宜状态相同而且处于适宜状态C.C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。D.D.在相同适宜的温度条件下进行实验。在相同适宜的温度条件下进行实验。C C 5. 5.工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提工业生产果汁时，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

10、度对果胶酶活性的影响某学生设计了高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响某学生设计了如下实验：如下实验： 将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在1010水浴中恒温水浴中恒温处理处理1010分钟（如图分钟（如图A A） 将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在1010水水浴中恒温处理浴中恒温处理1010分钟（如图分钟（如图B B）。）。 将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图（如图C C）。）。 在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，在不同温度条件下重复以上

11、实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：结果如下表：温度温度10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 出汁量出汁量/ml/ml8 81313151525251515121211111010 根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实验，请分析回答下列问题： （1 1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中中_的水解。的水解。 （2 2）实验结果表明，当温度为）实验结果表明，当温度为_时果汁量最多，此时时果汁量最多，此时果胶酶的活性果胶酶的活性_。当温度再升高时，果汁量降低，说明，。当温

12、度再升高时，果汁量降低，说明，_ （3 3）实验步骤的目的是：）实验步骤的目的是：_。果胶果胶 4040最高最高温度升高，酶的活性降低。温度升高，酶的活性降低。使得酶与果泥处于使得酶与果泥处于同一温度条件下。同一温度条件下。实验设计的四个基本原则：实验设计的四个基本原则：1.1.科学性原则科学性原则3.3.单一变量原则单一变量原则2.2.对照原则对照原则4.4.平行重复原则平行重复原则返回返回该实验中，哪个因素作为自变量？该实验中，哪个因素作为自变量？哪个因素为因变量？应控制哪些因素不变？哪个因素为因变量？应控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？为什么要作这样的处理？ 自变量为温度。自变量为

13、温度。 因变量为果汁的体积和澄清度。因变量为果汁的体积和澄清度。 控制不变的因素有：水果泥的用量、果胶酶的控制不变的因素有：水果泥的用量、果胶酶的用量和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的用量和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的PHPH和过滤的时间等。和过滤的时间等。 只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题。只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题。返回返回 讨论：在探究温度的影响时，是否需要设置对讨论：在探究温度的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？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就可需要设置对照实验，不同的温度梯度

14、之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。以作为对照，这种对照称为相互对照。 想一想，为什么能够通过测定滤出的水果想一想，为什么能够通过测定滤出的水果汁的体积（或澄清度）大小来判断果胶酶活性的汁的体积（或澄清度）大小来判断果胶酶活性的高低？高低？ 果胶酶将不溶于水的果胶分解成可溶于水的小分果胶酶将不溶于水的果胶分解成可溶于水的小分子物质子物质半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可以通过滤纸，半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可以通过滤纸，并溶于水中，因此水果汁的体积（或澄清度）大小可并溶于水中，因此水果汁的体积（或澄清度）大小可在一定程度上反应果胶酶催化分解果胶的能力。在一定程度上反应果胶酶催化分解果胶的能力。 在不同的温度下，果胶酶的活性越大，滤出水果在不同的温度下，果胶酶的活性越大，滤出水果汁的体积就越大，果汁的澄清度就越高。汁的体积就越大，果汁的澄清度就越高。返回返回搅拌器搅拌制水果泥搅拌器搅拌制水果泥等量分装等量分装 （5mL)5mL)1010支试管支试管果胶酶水溶液（果胶酶水溶液（2%2%）等量分装等量分装 （2mL)2mL)1010支试管支试管 将装有将装有水果泥水果泥和和果胶酶果胶酶的试管各一支分别放