果胶酶在果汁生产中的作用

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1、专题4 酶的研究与应用课题1 果胶酶在果汁生产中的作用 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，而且能 够提高产品的附加值，满足人们不同层次的需求。 水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。 在本课题中，我们将探究果胶酶在果汁生产中的应 用，探究利用果胶酶制作苹果汁的适宜条件，自己 动手制作苹果汁。 制作果汁要解决两个问题：一是果肉的出汁率低， 耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高，易沉淀。（一）酶的基础知识3 3、酶的功能、酶的功能1、酶的概念2、酶的本质及基本组成单位4、酶的特性酶

2、是活细胞所产生的具有生物催化作用的 一类特殊的有机物蛋白质（大多数）或RNA； 基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸酶能降低化学反应的活化能高效性、专一性、需要适宜的条件思考：你还能画出温度和PH值对酶影响的曲线吗？关于酶的三个特性你能举例说明吗？你认为影响酶促反应的因素有哪些？0 最适温度t/mmol. s-1酶活性受温度影响示意图课堂练习：1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 （ ） B.胃没有排空 C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用， 主要原因是（ ） A.pH不适合 B.胃中已经起了消

3、化作用，不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化CA3.能够使唾液淀粉酶水解的是（ ） A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.蛋白酶 D.肽酶 4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ）A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力CD（二）果胶酶的作用阅读课本P42的内容，思考下列问题： 什么是果胶，其单体是什么？ 果胶对果汁制作的影响果胶对果汁制作的影响？ 什么是果胶酶？ 果胶酶在果汁制作中的作用是什么？（二）果胶酶的作用 什

4、么是果胶，其单体是什么？ 果胶对果汁制作的影响果胶对果汁制作的影响？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。影响果汁的出汁率，还会使果汁浑浊。 什么是果胶酶？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。（二）果胶酶的作用果胶酶果胶酶果胶果胶 半乳糖醛酸半乳糖醛酸 果胶酶在果汁制作中的作用是什么？ 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阅读课本P4243的内容，思考下列问题： 什么是酶的活性酶的活性？ 表示酶活性

5、高低的方法及衡量标准表示酶活性高低的方法及衡量标准？ 影响酶活性的因素有哪些？（三）酶的活性与影响酶活性的因素 什么是酶的活性酶的活性？ 表示酶活性高低的方法及衡量标准表示酶活性高低的方法及衡量标准？指酶催化一定化学反应的能力。在一定的条件下，酶所催化的某一化学 反应的反应速度可表示酶活性的高低。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。（三）酶的活性与影响酶活性的因素 影响酶活性的因素有哪些？在较低温度时，随着温度的升高，酶的活在较低温度时，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

6、适温度后，酶的催化能力迅力最高，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。速下降，最后完全失去催化能力。A A、温度对酶的影响温度对酶的影响温度（三）酶的活性与影响酶活性的因素 影响酶活性的因素有哪些？ 温度果胶酶的最适温度为4550。B、果胶酶的最适温度C、高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？ 为什么？低温呢？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。（三）酶的活性与影响酶活性的因素 影响酶活性的因素有哪些？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

7、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。A A、pHpH对酶的影响对酶的影响 pH：果胶酶的最适pH范围为3.06.0。B、果胶酶的最适pH（三）酶的活性与影响酶活性的因素 影响酶活性的因素有哪些？ pH：酶的抑制剂：Fe3、Cu2、Zn2等金属离子对果胶酶 有抑制作用。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

8、半乳糖醛酸酶 B.果胶分解酶C.乳糖分解酶 D.果胶酯酶DBC4、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pH至2.0 ，保存于370C的水浴锅内。过一段时间后，容 器内剩余的物质是（ ） A A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B 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 C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D D、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水A A提示： 唾液淀粉酶最适pH6.8，其化学本质是蛋白质（四）果胶酶的用量 1、酶的

9、生产 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：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：成本比较高，只能合成已知结构的酶 。 2、控制酶的用量生产果汁时，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。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。（一）探究温度对果胶酶活性的影响1 1、实验原理、实验原理2、实验操作流程你能设计吗？思考：1、你打算设置多少个温度值？2、你

10、如何得到苹果泥？3、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶 酶及混合后温度的一至？4、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小 ？（1 1）获取苹果泥；）获取苹果泥； （2 2）保温）保温苹果泥和果胶酶分别进行苹果泥和果胶酶分别进行 ；（多个温度）；（多个温度） （3 3）混合后保温；）混合后保温； （4 4）过滤。）过滤。(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。（一）探究温度对果胶酶活性的影响 2、实验操作流程(2) 分别向编号为l9的9个100 mL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0、10 、20 、 80

11、 ，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温度 /01020304050607080出汁 量/ml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。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？（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

12、酶的活性大小成正比。1 1、实验原理、实验原理2、实验操作流程请你设计。（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2、实验操作流程有两位同学分别用以下两种方法操作： (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100 mL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、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?

13、 。 理由： _。 (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。方法二酶和反应物（果胶）充分接触（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 2、实验操作流程一开始便达到实验预设的pH方法二的操作能够确保酶的反应环境从或或“方法一的操作会在达到预定方法一的操作会在达到预定pHpH之前就发之前就发 生了酶的催化反应生了酶的催化反应”(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有 的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示(果汁 体积或果胶分解速率果胶分解速率)，实验操作和记录是比较 切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图 中选择一个最可能是实验结果

14、的曲线图 。若若 实验所获得的最适宜实验所获得的最适宜pH=mpH=m，请你在所选的曲线图，请你在所选的曲线图 中标出中标出“m”m”点的位置。点的位置。甲m果 胶 分 解 率需要设置对照实验，不同的温需要设置对照实验，不同的温 度梯度之间或不同的度梯度之间或不同的pHpH梯度之间就梯度之间就 可以作为对照，这种对照称为可以作为对照，这种对照称为相互相互 对照。对照。在探究温度或在探究温度或pHpH的影响时，是的影响时，是 否需要设置对照？如果需要，否需要设置对照？如果需要， 又应该如何设置？为什么？又应该如何设置？为什么？问问3 3A A同学将哪个因素作为变量同学将哪个因素作为变量 ，控制哪

15、些因素不变？为什么要，控制哪些因素不变？为什么要 作这样的处理？作这样的处理？B B同学呢？同学呢？ 提示： 提示：A A同学将温度或同学将温度或pHpH作为自变量，作为自变量， 控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的控制不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。只有用量、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，实验结果才能在实验中保证一个自变量，实验结果才能 说明问题。说明问题。B 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 A 同学相同，只是观察因变量的角度不同同学相同，只是观察因变量的角度不同(三)探究果胶酶的用量1、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、实验操作请你设计。（1 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和制备水果泥； 配制不同浓度的果