選修1-果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用課件_ppt8組

1、專題專題4 酶的研究與應用酶的研究與應用 441 8組組課題課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用一、課題目標一、課題目標 1. 1.簡述果膠酶的作用；簡述果膠酶的作用； 2. 2.檢測果膠酶的活性；檢測果膠酶的活性； 3. 3.探究溫度和探究溫度和pHpH對果膠酶活性的對果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量；影響以及果膠酶的最適用量； 4. 4.搜集有關果膠酶應用的資料。搜集有關果膠酶應用的資料。二、課題重點與難點二、課題重點與難點 課題重點：課題重點： 溫度和溫度和pHpH對果膠酶活性的影響。對果膠酶活性的影響。課題難點：課題難點： 果膠酶的最適用量。果膠酶的最適用量。三

2、、基礎知識分析三、基礎知識分析 知識要點知識要點: :1.1.果膠酶的作用；果膠酶的作用；2.2.酶的活性的定義；酶的活性的定義；3.3.影響酶活性的因素；影響酶活性的因素；4.4.果膠酶的用量。果膠酶的用量。 1.1.果膠果膠植物細胞壁及細胞之間胞間層的成分植物細胞壁及細胞之間胞間層的成分 植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半半乳糖醛酸乳糖醛酸聚合而成的一種聚合而成的一種高分子化合物高分子化合物，不溶于水。，不溶于水。(一)細胞壁的結(jié)構(gòu)及作用：v作用是什么？作用是什么？v特點？特點？v結(jié)構(gòu)組成？結(jié)構(gòu)組成？保護植物細胞；支撐植物細胞彈性

3、小；全透性纖維素、果膠在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。渾濁。果膠酶能夠分解果膠酶能夠分解果膠果膠，瓦解植物細胞的，瓦解植物細胞的細胞壁細胞壁及及胞間層胞間層，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的的半乳糖醛酸半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。，也使得渾濁的果汁變得澄清。果膠酶果膠酶 果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括酶的總稱，包括多聚多聚半乳糖醛酸酶半乳糖醛酸酶、果膠分解酶果膠分解酶和和果膠酯酶果膠酯酶等。等。 指酶催化一定

4、化學反應的能力。酶活性的高低指酶催化一定化學反應的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學反應的可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學反應的反應速度來表示。酶反應速度用反應速度來表示。酶反應速度用單位時間單位時間內(nèi)內(nèi)單位體單位體積積中中反應物的減少量反應物的減少量或或生成物的增加量生成物的增加量來表示。來表示。(1)(1)酶的活性酶的活性2 2、酶的活性與影響酶活性的因素酶的活性與影響酶活性的因素(2)(2)影響酶活性的因素影響酶活性的因素 a. a.溫度溫度b.pHb.pHc.c.酶的抑制劑酶的抑制劑LOREM IPSUM DOLOR作用A降低學反應的活化能本質(zhì)B絕大多數(shù)酶是

5、蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA特性C高效性，專一性，條件溫和。影響因素D酶濃度，底物濃度，PH，溫度等。1.1.果膠是植物組織的組成成分之一果膠是植物組織的組成成分之一, ,它主要存它主要存在于植物組織的哪一部分在于植物組織的哪一部分? ?（）（） 細胞核細胞核 細胞質(zhì)細胞質(zhì) 細胞間隙細胞間隙 細胞壁及胞間層細胞壁及胞間層果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成（）果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成（）透明果汁半乳糖醛酸透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制劑丙酮酸酶制劑果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括A.A.多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果膠分解酶果膠分解酶C

6、.C.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果膠酯酶果膠酯酶DBC酶的活性受溫度酶的活性受溫度pH值等外界因素的影值等外界因素的影響，本節(jié)課我們首先探究一下溫度對酶響，本節(jié)課我們首先探究一下溫度對酶活性的影響活性的影響v()探究溫度和探究溫度和pH對酶活性的影響對酶活性的影響四、實驗設計 1、設計實驗方案、設計實驗方案 A、確定溫度確定溫度/PH梯度（梯度（5C0/ 10C0）/PH5、6、7、8 探究控制溫度探究控制溫度/PH的方法和措施的方法和措施 B、確定水果的種類、確定水果的種類確定制備果汁的方確定制備果汁的方法法 確定實驗用的水果用量確定實驗用的水果用量 確定果膠酶的確定果膠酶的用量用量控制

7、測定果膠酶活性的方法控制測定果膠酶活性的方法()探究溫度和pH對酶活性的影響v2、實驗操作步驟：、實驗操作步驟： 制備水果泥制備水果泥 配制果膠酶配制果膠酶 水果泥與果膠酶分別水浴保溫水果泥與果膠酶分別水浴保溫 將水果泥和果膠酶混合保溫將水果泥和果膠酶混合保溫 過濾出果汁過濾出果汁 記錄果汁量記錄果汁量 改變不同的溫度改變不同的溫度/PH后重復以上實驗后重復以上實驗在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：1 1與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10

8、10 作為溫度梯度，設置的具體溫度為作為溫度梯度，設置的具體溫度為10 10 、20 20 、30 30 、40 40 、50 50 和和60 60 等，等，也可以嘗試以也可以嘗試以5 5 作為溫度梯度。作為溫度梯度。2 2蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，反應物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水一般可按每個中等大小的蘋果加水100100200 200 mLmL的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。3 3果泥的用量可以采用果泥的用量可以采用5 5 mLmL左右，果左右，

9、果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%2%的果膠酶的果膠酶溶液溶液2 2 mLmL。4 4水浴時間可以為水浴時間可以為202030 min30 min。5 5過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。6 6探究探究pHpH對果膠酶活性的影響，只須對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成將溫度梯度改成pHpH梯度，并選定一個適宜梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的的溫度進行水浴加熱。反應液中的pHpH可以可以通過體積分數(shù)為通過體積分數(shù)為0.1%0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調(diào)節(jié)。液進行調(diào)節(jié)。提出問題：探究溫度對酶活性的影響提出

10、問題：探究溫度對酶活性的影響預期假設：在最適溫度（約預期假設：在最適溫度（約 40 ）酶的活）酶的活 性最大，低于或高于最性最大，低于或高于最 適溫度適溫度時酶活性遞減時酶活性遞減實驗原理實驗原理攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入9支試管果膠酶水溶液等量9支試管各取一支分九組分別放入各取一支分九組分別放入30 、 35 、40、45 、50 、55、 60、 65、70、的、的恒溫箱中恒溫加熱恒溫箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內(nèi)相同溫度的蘋果泥內(nèi)恒溫保持10分鐘過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格實驗溫度3035404550 55 60

11、 65 70 果汁量可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，避免影響實驗結(jié)果。避免影響實驗結(jié)果。為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？探究探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯改成梯改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。行水浴加熱。反應液中的反應液中的pH可以通過體積分數(shù)為可以通過體積分數(shù)為0.

12、1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調(diào)節(jié)。的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調(diào)節(jié)。說明說明: :等量的控制（果泥、果膠酶的量）等量的控制（果泥、果膠酶的量）等時間的控制（反應時間、過濾時間）等時間的控制（反應時間、過濾時間）恒溫的控制（不同反應物的預熱恒溫的控制（不同反應物的預熱 水浴、反應物水浴、反應物的混合攪拌等）的混合攪拌等）其他處理（加水、濾紙等）其他處理（加水、濾紙等）攪拌器拌制成蘋果攪拌器拌制成蘋果泥均分裝入泥均分裝入果膠酶水果膠酶水溶液等量溶液等量支試管支試管支試管支試管各取一支分組分別放入各取一支分組分別放入37度的恒溫水箱中恒度的恒溫水箱中恒溫加熱溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠待試管內(nèi)溫度穩(wěn)

13、定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥中調(diào)節(jié)為酶加入相同溫度的蘋果泥中調(diào)節(jié)為恒溫保持恒溫保持過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格當探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪當探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變量，哪些因素應該保持不變？個因素是變量，哪些因素應該保持不變？溫度是變量，應控制果泥量、果膠酶的溫度是變量，應控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時間和混合物的濃度和用量、水浴時間和混合物的pHpH等等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產(chǎn)生影響。有溫度一個變量對果膠酶的活性產(chǎn)生影響。2 2在

14、探究溫度或在探究溫度或pHpH的影響時，是否需要設的影響時，是否需要設置對照？如果需要，又應該如何設置？為什么？置對照？如果需要，又應該如何設置？為什么？需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的間或不同的pHpH梯度之間就可以作為對照，梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。這種對照稱為相互對照。 3 3A A同學將哪個因素作為變量，控制哪些因同學將哪個因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？素不變？為什么要作這樣的處理？B B同學呢？同學呢？ A A同學將溫度或同學將溫度或pHpH作為變量，控制不變作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量

15、、果膠酶的用量、反的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應的時間和過濾的時間等。只有在實驗中應的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結(jié)果才能說明問題。保證一個自變量，實驗結(jié)果才能說明問題。B B同學對于變量的處理應該與同學對于變量的處理應該與A A同學相同，同學相同，只是觀察因變量的角度不同。只是觀察因變量的角度不同。4 4想一想，為什么能夠通過測定濾想一想，為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？的高低？果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體分子物質(zhì)可以通過

16、濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應了果膠酶的催化分解果膠的能積大小反應了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和力。在不同的溫度和pHpH下，果膠酶的活下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。性越大，蘋果汁的體積就越大。探究果膠酶的最適用量是建立在探究探究果膠酶的最適用量是建立在探究最適最適溫度和溫度和pHpH對果膠酶活性影響的基礎之上的。對果膠酶活性影響的基礎之上的。實驗時可以配制不同實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液濃度的果膠酶溶液，此時，研究的此時，研究的變量是果膠酶的用量變量是果膠酶的用量，其他，其他因素都應保持不變，否則將影響實驗結(jié)果的因素都應保持不變，否則將影響實驗結(jié)果的準確性。準

17、確性。探究果膠酶的最適用量探究果膠酶的最適用量( () )探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量 探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和度和pHpH對果膠酶活性影響的基礎之上的。對果膠酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變量是此時，研究的變量是 ，其他因素，其他因素都應都應 。果膠酶的用量果膠酶的用量保持不變保持不變方案方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應液的反應液的pH必須相同，否則將影

18、響實驗必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準確性。結(jié)果的準確性。實驗原理實驗原理酶活性也指酶，酶活力，是指酶催化一定化學反應的能力。探究酶的含量及存在，不能直接用重量或 體積來表示，常用它催化某一特定反應的 特性來表示，即用酶的活性來表示。酶活性的高低是研究酶的特性、進行酶制劑的生產(chǎn)及應用時一項必不可少的指標。實驗步驟1、準確稱取純的果膠酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等體積的酶的水溶液，取等量放入9只試管中，依次編號為19號。制取蘋果泥并稱量45克，分別裝入9支試管中，每支試管分裝5克，依次編號為19號。2、將上述試管放入37的恒溫水浴中，平衡內(nèi)外

19、溫度。3、一段時間后將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合然后放入恒溫水浴中保溫20分鐘。4、過濾后測量果汁體積。 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的溫度和根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的溫度和pHpH對果對果膠酶活性影響的曲線圖；膠酶活性影響的曲線圖； 5、結(jié)果分析與評價、結(jié)果分析與評價 不同果膠酶用量對出汁量影響的曲線圖（在濃不同果膠酶用量對出汁量影響的曲線圖（在濃度和體積相同的條件下）；度和體積相同的條件下）； 酶的用量酶的用量體積體積（mL）0實驗結(jié)果果膠酶果膠酶用量用量（mg）123456789果汁量果汁量（ml）結(jié)論結(jié)論六、本課題知識小結(jié)六、本課題知識小結(jié) 1下列可表示酶反應速度的是下列可表示酶反應速度的是:A單位時間內(nèi)反應物的減少量單位時間內(nèi)反應物的減少量 B單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量C單位時間內(nèi)產(chǎn)物的增加量單位時間內(nèi)產(chǎn)物的增加量D單位時間、單位體積內(nèi)反應物的減少量單位時間、單位體積內(nèi)反應物的減少量2果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則無濟于