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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一、课题学习要求1、说出果胶在植物组织中的主要作用2、说出果胶酶的作用3、举例说出用于生产果胶酶的微生物4、尝试利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件的实验，测定果胶酶的活性5、收集果胶酶在其他方面利用的资料。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，榨取的果汁浑浊、黏度高， 容易发生沉淀。容易发生沉淀。（一）果胶酶的作用（一）果胶酶的作用 植物植物植物植物细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁以及以及以及以及胞间层胞间层胞间层胞间层的主要组成成分的主要组成成
2、分的主要组成成分的主要组成成分 半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，聚合而成的高分子化合物，聚合而成的高分子化合物，聚合而成的高分子化合物，不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水是果汁加工中影响是果汁加工中影响是果汁加工中影响是果汁加工中影响出汁率出汁率出汁率出汁率和和和和果汁澄清度果汁澄清度果汁澄清度果汁澄清度的主要原因。的主要原因。的主要原因。的主要原因。植物细胞模式图植物细胞模式图植物细胞模式图植物细胞模式图 1.1.果胶果胶一、基础知识一、基础知识2.果胶酶为什么能够果胶酶为什么能够提高水果的出汁率提高水果的出汁率并使果汁变得澄清并使果汁变得澄清？1.果胶酶有什么
3、作果胶酶有什么作用用？想一想想一想加加果果胶胶酶酶1. 1.分解分解分解分解果胶果胶果胶果胶，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁、胞间层胞间层胞间层胞间层2. 2.果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸2 2. .果胶酶的作用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 ( ( ( (不溶于水）不溶于水）不溶于水）不溶于水） （可溶于水）（可溶于水）（可溶于水）（可溶于水）1.果胶酶果胶酶 果胶酶是果胶酶是果胶酶是果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括分解果胶
4、的一类酶的总称，包括分解果胶的一类酶的总称，包括分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶果胶分解酶果胶分解酶果胶分解酶和和和和果胶酯酶果胶酯酶果胶酯酶果胶酯酶等。等。等。等。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与无机催化剂相比较酶具有哪些独特的优点？特的优点？3.3.什么是酶的活性？如何表示？什么是酶的活性？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？（二）酶的活性与影响酶活性的因素（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
5、力。指酶催化一定化学反应的能力。1.1.酶的活性酶的活性单位时间内、单位体积中，单位时间内、单位体积中， 反应物的减少量反应物的减少量或或产物的增加量产物的增加量。2.2.酶活性的高低酶活性的高低 一定条件下，酶催化的某一化学反一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。应的反应速度来表示。酶活性受温度值影响的示意图酶活性受温度值影响的示意图酶活性受温度值影响的示意图酶活性受温度值影响的示意图 3.3.影响酶活性的因素影响酶活性的因素（1 1）温度温度温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响酶活性受酶活性受酶活性受酶活性受pHpHpHpH值影响的示意图值影响的示意
6、图值影响的示意图值影响的示意图 在最适温度、最适在最适温度、最适在最适温度、最适在最适温度、最适pHpHpHpH条件下，酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。温度、温度、温度、温度、pHpHpHpH的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。（2 2）pH pH 对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响（3 3）酶的抑制剂）酶的抑制剂）酶的抑制剂）酶的抑制剂vv（一）探究温度对果胶酶活性的影响（一）探究温度对果胶酶活性的影响vv vv1.1.1.
7、1.实验原理实验原理实验原理实验原理vv 果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，其活性最高。其活性最高。其活性最高。其活性最高。vv 果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。二、实验设计二、实验设计 试管编号试管编号试管编号试管编号1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4 恒温水浴恒温水浴恒温水浴恒温水浴（自变量）（自变量）（自变量）（自变量）保温及过滤时
8、间保温及过滤时间保温及过滤时间保温及过滤时间实验结果实验结果实验结果实验结果( ( ( (因变量因变量因变量因变量) ) ) )各各各各50ml50ml50ml50ml质量分数为质量分数为质量分数为质量分数为2%2%2%2%的果胶酶溶液，各的果胶酶溶液，各的果胶酶溶液，各的果胶酶溶液，各5ml5ml5ml5ml30 40 50 6030 40 50 6030 40 50 6030 40 50 60苹果汁苹果汁苹果汁苹果汁果胶酶果胶酶果胶酶果胶酶相相相相 同同同同滤出的果汁体积滤出的果汁体积滤出的果汁体积滤出的果汁体积搅拌器制成搅拌器制成搅拌器制成搅拌器制成苹果泥分装苹果泥分装苹果泥分装苹果泥分
9、装4 4 4 4支试管，标记支试管，标记支试管，标记支试管，标记果胶酶果胶酶果胶酶果胶酶溶液等量溶液等量溶液等量溶液等量4 4 4 4支试管，标记支试管，标记支试管，标记支试管，标记30303030、40404040、50505050、60606060恒温水浴保温恒温水浴保温恒温水浴保温恒温水浴保温待试管内溶液的温度稳定后待试管内溶液的温度稳定后待试管内溶液的温度稳定后待试管内溶液的温度稳定后将相同标号的果胶酶、苹果泥混合将相同标号的果胶酶、苹果泥混合将相同标号的果胶酶、苹果泥混合将相同标号的果胶酶、苹果泥混合保温保温保温保温10min10min过滤果汁，测量滤出果汁体积，记录结果过滤果汁，测
10、量滤出果汁体积，记录结果过滤果汁，测量滤出果汁体积，记录结果过滤果汁，测量滤出果汁体积，记录结果2.2.2.2.实验操作流程实验操作流程实验操作流程实验操作流程1 1 1 1在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥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？和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理？和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理？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，保证果泥与果胶酶混合时温度相同，保证果泥与果胶酶混合时温度相同，保证果泥与果胶酶混合时温
11、度相同，避免混合时影响混合物的温度，避免混合时影响混合物的温度，避免混合时影响混合物的温度，避免混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性。从而影响果胶酶活性。从而影响果胶酶活性。从而影响果胶酶活性。2 2 2 2在探究温度或在探究温度或在探究温度或在探究温度或pHpHpHpH的影响时，是否需要设置对照的影响时，是否需要设置对照的影响时，是否需要设置对照的影响时，是否需要设置对照？如果需要，应该如何设置对照组？如果需要，应该如何设置对照组？如果需要，应该如何设置对照组？如果需要，应该如何设置对照组？需要。需要。需要。需要。不同的温度或不同的温度或不同的温度或不同的温度或pHpHpHpH之间，就
12、可以作为对照之间，就可以作为对照之间，就可以作为对照之间，就可以作为对照 这种对照称为相互对照这种对照称为相互对照这种对照称为相互对照这种对照称为相互对照。3 3 3 3A A A A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不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？变？为什么要作这样的处理？变？为什么要作这样的处理？变？为什么要作这样的处理？B B B B同学呢？同学呢？同学呢？同学呢？ A A A A同学：变量：温度（或同学：变量：温度（或同学：变量：温度（或同学：变量：温度（或pHpHpHpH）
13、 不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时间等。间等。间等。间等。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。B B B B同学：对于变量的控制应该与同学：对于变量的控制应该与同学：对于变量的控制应该与同学：对于变量的控制应该与A A A A相同相同相同相同 但观察因变量的角度不同但观察因变量的角度不同但观察因变量的角度不同但观察因变量的角度不同。4 4想一想，为什么能
14、够通过测定滤想一想，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出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？的高低？果胶酶将果胶分解为小分子物质，小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。在不同的温度和力。在不同的温度和pHpH下，果胶酶的活性下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。越大，苹果汁的体积就越大。( () )探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和度和pHpH对果胶
15、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，研究的变量是此时，研究的变量是 ，其他，其他因素都应因素都应 。果胶酶的用量果胶酶的用量保持不变保持不变方案方案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，：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，然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。需要注意的是，后使用不同的体积即可。需要注意的是，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。 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
16、、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。五、结果分析与评价五、结果分析与评价 根据实验数据绘制出的温度和根据实验数据绘制出的温度和pHpH对对果胶酶活性影响的曲线图；果胶酶活性影响的曲线图； 不同果胶酶用量对出汁量影响的曲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）；线图（在浓度和体积相同的条件下）； 果胶酶最适温度、果胶酶最适温度、pHpH以及果胶酶的以及果胶酶的最适用量。最适用量。 根据实验数据绘制出的温度和根据实验数据绘制出的温度和pHpH对果对果胶酶活性影响的曲线图；胶酶活性影响的曲线图； 5、结果分析与评价、结果分析与评价不
17、同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓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）；度和体积相同的条件下）；0酶的用量酶的用量体积体积（mL）1.1.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, ,它主要存它主要存在于植物组织的哪一部分在于植物组织的哪一部分? ?（）（） 细胞核细胞核 细胞质细胞质 细胞间隙细胞间隙 细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）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透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂丙酮酸酶制剂果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括A.A.
18、多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果胶分解酶果胶分解酶C.C.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果胶酯酶果胶酯酶DBC4同一个体内的各类活细胞所含的酶同一个体内的各类活细胞所含的酶 A种类有差异，数量相同种类有差异，数量相同 B种类有差异，数量不同种类有差异，数量不同 C种类无差异，数量相同种类无差异，数量相同 D种类无差异，数量不同种类无差异，数量不同5.下下图纵轴为酶酶反反应速度，横速度，横轴为底物底物浓度，其中能正确表示度，其中能正确表示酶酶量增加量增加1倍倍时，底物，底物浓度和反度和反应速度关系的是速度关系的是BB 练习练习: :1.1.有两次瞬间高温灭菌；有两次瞬间高温灭菌；2.2.酶处理的时间相对较长；酶处理的时间相对较长；3.3.有离心分离步骤和浓缩步骤。有离心分离步骤和浓缩步骤。
