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1、,课题1 果胶酶在果汁生产中的作用,课题背景,我国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（制作果汁、果干、果粉和果酒等）可以缓解产销矛盾。,果汁生产中的两大问题:,1.果肉的出汁率低，耗时长,2.榨取的果汁浑浊，黏度高，容易出现沉淀,生产上，人们通常用 来解决上述问题。,纤维素酶和果胶酶,（一）果胶酶的作用,植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分 半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水 是果汁加工中影响出汁率和果汁澄清度的主要原因。,植物细胞模式图,1.果胶,一、基础知识,2.果胶酶为什么能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清？,1.果胶
2、酶有什么作用？,想一想,加 果 胶 酶,(1).分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁、胞间层 (2).果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,3.果胶酶的作用,2.果胶酶,果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。,1.酶的本质是什么？ 2.与无机催化剂相比较酶具有哪些独特的优点？ 3.什么是酶的活性？如何表示？ 4.影响酶活性的因素主要有哪些？,（二）酶的活性与影响酶活性的因素,指酶催化一定化学反应的能力。,1.酶的活性,单位时间内、单位体积中， 反应物的减少量或产物的增加量。,2.酶活性的高低,一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。,3.影响酶活性的因素,（
3、1）温度对酶活性的影响,酶活性受pH值影响的示意图,在最适温度、最适pH条件下，酶的活性最高。 温度、pH的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。,（2）pH 对酶活性的影响,（3）酶的抑制剂,（一）探究温度对果胶酶活性的影响 1.实验原理 果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，其活性最高。 果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。,二、实验设计,恒温水浴 （自变量）,保温及过滤时间,实验结果 (因变量),各50ml 质量分数为2%的果胶酶溶液，各5ml,30 40 50 60,苹果汁 果胶酶,相 同,滤出的果汁体积,设计实验时，如何保证“单一变量原则”？,（1）获取苹果泥； （2）保温苹果泥和果胶酶
4、分别进行；（多个温度） （3）混合后保温； （4）过滤。,实验设计 （1-1）探究温度对果胶酶活性的影响,搅拌器制成 苹果泥分装,4支试管，标记,果胶酶 溶液等量,4支试管，标记,30、40、50、60 恒温水浴保温,待试管内溶液的温度稳定后 将相同标号的果胶酶、苹果泥混合,保温10min,过滤果汁，测量滤出果汁体积，记录结果,2.实验操作流程,探究pH对果胶酶活性的影响，只需将温度梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。 反应液中的pH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。,（二）探究pH对果胶酶活性的影响,搅拌器拌制成苹果泥均分装入,果胶酶水 溶液等量,支试管,
5、支试管,各取一支分组分别放入37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p为 ,恒温保持,过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格,问题思考,1在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥 和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理？,保证果泥与果胶酶混合时温度相同， 避免混合时影响混合物的温度， 从而影响果胶酶活性。,2在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，应该如何设置对照组？,需要。 不同的温度或pH之间，就可以作为对照 这种对照称为相互对照。,3A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？,A同学：变量：温度（或pH
6、） 不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时间等。 只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。 B同学：对于变量的控制应该与A相同 但观察因变量的角度不同。,4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胶酶活性的高低？,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，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。,(三)探究果胶酶的用量,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 ，其他因素都应 。,果胶酶的用量,保持不变,方案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可
7、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。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。,果胶酶作用的最适温度为4550 、最适pH范围为3.06.0。Fe3+、Ca2+、Zn2+等金属离子对酶有抑制作用。,植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，通常生产上采用曲霉、青霉等微生物来生产果胶酶。,根据实验数据绘制出的温度和pH对果胶酶活性影响的曲线图；,三、结果分析与评价,不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）；,酶的用量,0,体积 （mL）,果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的最适用量。,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同一个体内的各类活细胞所含的酶 A种类有差异，数量相同 B种类有差异，数量不同 C种类无差异，数量相同 D种类无差异，数量不同,5.下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是,B,B,练习:,1.有两次瞬间高温灭菌； 2.酶处理的时间相对较长； 3.有离心分离步骤和浓缩步骤。,
