长郡中学 上课用 果胶酶在果汁生产中的应用1

1、酶普遍存在于动、植物和微生物中，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取出来，可加工成具有一定纯度标准的生化酶制剂。生化酶制剂。思考讨论思考讨论酶具有哪些酶具有哪些独特的优点独特的优点? ?其其本质和作用场所本质和作用场所是什么是什么? ?催化效率高催化效率高 专一性强专一性强 作用条件温和作用条件温和 催化效率高催化效率高 专一性强专一性强 作用条件温和作用条件温和 酶的本质主要酶的本质主要是蛋白质，少数是是蛋白质，少数是RNA。在生物体内外在生物体内外均可发挥作用。均可发挥作用。一、果肉的出汁率

2、低，耗时长。一、果肉的出汁率低，耗时长。二、榨取的果汁浑浊，黏度高，二、榨取的果汁浑浊，黏度高， 易发生沉淀。易发生沉淀。资料一资料一果汁加工中的问题：果汁加工中的问题： 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。下面是果胶的结构式：酯组成。下面是果胶的结构式：资料二资料二果胶起着将植物细胞粘合在一起的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作用，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。松散。果胶不溶于水，这是鉴别果胶的一果胶不溶于水，这是鉴别果胶的一种简易方法。种简易方法。

3、资料二资料二果胶酶可水解果胶，瓦解植物的细胞果胶酶可水解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。壁和胞间层。资料三资料三1.果胶是植物组织的组成成分之一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它主要存在于植物组织的哪一部分?A细胞核细胞核B细胞质细胞质C细胞间隙细胞间隙D细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层练习练习1.果胶是植物组织的组成成分之一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它主要存在于植物组织的哪一部分?A细胞核细胞核B细胞质细胞质C细胞间隙细胞间隙D细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层练习练习2果胶酶能将植物组织内的果果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）胶分解成（

4、）A透明果汁透明果汁B半乳糖醛酸半乳糖醛酸C丙酮酸丙酮酸D酶制剂酶制剂练习练习2果胶酶能将植物组织内的果果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）胶分解成（）A透明果汁透明果汁B半乳糖醛酸半乳糖醛酸C丙酮酸丙酮酸D酶制剂酶制剂练习练习3. 果胶酶是分解果胶的一类酶的果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括总称，它不包括( )A. 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶B. 果胶分解酶果胶分解酶C. 乳糖分解酶乳糖分解酶D. 果胶酯酶果胶酯酶练习练习3. 果胶酶是分解果胶的一类酶的果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括总称，它不包括( )A. 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶B. 果胶分解酶果胶分解酶C.

5、 乳糖分解酶乳糖分解酶D. 果胶酯酶果胶酯酶练习练习4.在果汁加工中，果胶不仅会影响出在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶酶去除果胶酶去除果胶,这表现酶的这表现酶的( )A. 多样性多样性B. 高效性高效性C. 专一性专一性D. 受温度影响受温度影响 练习练习4.在果汁加工中，果胶不仅会影响出在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶汁率，还会使果汁浑浊，因此应加入果胶酶去除果胶酶去除果胶,这表现酶的这表现酶的( )A. 多样性多样性B. 高效性高效性C. 专一性专一性D. 受温度影响受温度影响 练习练习

6、果胶酶发挥作用需要怎样的果胶酶发挥作用需要怎样的条件呢条件呢?什么是酶的活性？如何表示？影响什么是酶的活性？如何表示？影响酶活性的因素是什么？酶活性的因素是什么？ 酶的活性受温度酶的活性受温度pH值等外界因素的值等外界因素的影响，本节课我们首先探究一下温度对影响，本节课我们首先探究一下温度对酶活性的影响。酶活性的影响。提出问题：提出问题：探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响作出假设：作出假设：在最适温度（约在最适温度（约 40 ）时，）时， 酶活性大；低于或高于最酶活性大；低于或高于最 适温度时，酶活性递减适温度时，酶活性递减为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么在混合苹果泥和果胶酶之

7、前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？恒温处理？ 思思 考考可以保证底物和酶在混合时的温度是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，从而影响果胶酶的活性。混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，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要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？恒温处理？ 思思 考考2在探究温度或在探究温度或pH的影响时，是的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如否需要设置对照？如果需要，又应该如何

8、设置？为什么？何设置？为什么？ 思思 考考2在探究温度或在探究温度或pH的影响时，是的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？何设置？为什么？需要设置对照实验，不同的温度需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的梯度之间或不同的pH梯度之间就可以梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。作为对照，这种对照称为相互对照。 思思 考考 3A同学将哪个因素作为变量，控同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？处理？B同学呢？同学呢？ 思思 考考 3A同学将哪个因素作为变量，控同学将哪个因

9、素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？处理？B同学呢？同学呢？ A同学将温度或同学将温度或pH作为变量，控制不作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。题。B同学对于变量的处理应该与同学对于变量的处理应该与A同学相同学相同，只是观察因变量的角度不同。同，只是观察因变量的角度不同。 思思 考考4想一想，为什么能够通过测想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体

10、积大小来判断果定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？胶酶活性的高低？ 思思 考考4想一想，为什么能够通过测想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？胶酶活性的高低？果胶酶将果胶分解为小分子物质，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，因此苹果汁小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶的催化分解果的体积大小反映了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。 思思 考考当探究温度对果胶酶活

11、性的影响时，当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是自变量，哪些因素应该保持哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？不变？ 思思 考考当探究温度对果胶酶活性的影响时，当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是自变量，哪些因素应该保持哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？不变？ 温度是自变量，应控制果泥量、温度是自变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的合物的pH等所有其他条件不变。只等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。果胶酶的活性产生影响。 思思 考考搅拌器搅拌制成苹搅

12、拌器搅拌制成苹果泥均分装入果泥均分装入9支试管支试管果胶酶水溶液等量果胶酶水溶液等量各取一支分九组分别放入各取一支分九组分别放入30、 35 、40 、45、 50 55、60、65 、70的恒温箱中恒温加热的恒温箱中恒温加热待试管内温度稳定后，将果胶酶加待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内入相同温度的苹果泥内恒温保持恒温保持10分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格9支试管支试管实验实验温度温度30 354070果汁果汁量量探究探究pH对果胶酶活性的影响，只须对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适

13、梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。宜的温度进行水浴加热。反应液中的反应液中的pH可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。搅拌器拌制成苹果搅拌器拌制成苹果泥均分装入泥均分装入果胶酶水溶液等量果胶酶水溶液等量5支试管支试管5支试管支试管各取一支分各取一支分5组分别放入组分别放入37度的恒温水箱度的恒温水箱中恒温加热。中恒温加热。待试管内温度稳定后，调节待试管内温度稳定后，调节PH分别为分别为5、6、7、8、9，将果胶酶加入相同温度的苹果泥，将果胶酶加入相同温度的苹果泥中中恒温保持恒温保持10min过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填

14、入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液将乳清蛋白、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，淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整之调整之PH至至2.0，保存于，保存于37度的水浴锅内。度的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质为过一段时间后，容器内剩余的物质为A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、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、胃蛋唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水白酶、水 练练 习习将乳清蛋白

15、、淀粉、胃蛋白酶、唾液将乳清蛋白、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，淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整之调整之PH至至2.0，保存于，保存于37度的水浴锅内。度的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质为过一段时间后，容器内剩余的物质为A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、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、胃蛋唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水白酶、水 练练 习习探究果胶酶的用量是建立在探究最适探究果胶酶的用量是建立在探究最适

16、温度和温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。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，其他此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶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，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，然后使用不同的体积即可。需注意的是，反应液的反应液的pH必须相同，否则将影响实验结必须相同，否则将影响实验结果的准确性。果的准确性。在实际的操作过程中，还需要注意在实际的操作过程中，还需要注意下列事项。下列事项。1与其他工业用酶基本相同，果胶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，酶的适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用可以选用10 作为温度梯度，设置的具作为温度梯度，设置的具体温度为体温度为10 、20 、30 、40 、50 和和60 等，也可以尝试以等，也可以尝试以5 作为作为温度梯度。温度梯度。2.苹果、橙子和葡萄等水果都可以作苹果、橙子和葡萄等水果