長(zhǎng)郡中學(xué) 上課用 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用1

1、酶普遍存在于動(dòng)、植物和微生物中，酶普遍存在于動(dòng)、植物和微生物中，將酶從生物組織或細(xì)胞以及發(fā)酵液中提將酶從生物組織或細(xì)胞以及發(fā)酵液中提取出來(lái)，可加工成具有一定純度標(biāo)準(zhǔn)的取出來(lái)，可加工成具有一定純度標(biāo)準(zhǔn)的生化酶制劑。生化酶制劑。思考討論思考討論酶具有哪些酶具有哪些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)? ?其其本質(zhì)和作用場(chǎng)所本質(zhì)和作用場(chǎng)所是什么是什么? ?催化效率高催化效率高 專一性強(qiáng)專一性強(qiáng) 作用條件溫和作用條件溫和 催化效率高催化效率高 專一性強(qiáng)專一性強(qiáng) 作用條件溫和作用條件溫和 酶的本質(zhì)主要酶的本質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，少數(shù)是是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。在生物體內(nèi)外在生物體內(nèi)外均可發(fā)揮作用。均可發(fā)揮作用。一、果肉的出汁率

2、低，耗時(shí)長(zhǎng)。一、果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)。二、榨取的果汁渾濁，黏度高，二、榨取的果汁渾濁，黏度高， 易發(fā)生沉淀。易發(fā)生沉淀。資料一資料一果汁加工中的問(wèn)題：果汁加工中的問(wèn)題： 果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一，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組成。下面是果膠的結(jié)構(gòu)式：酯組成。下面是果膠的結(jié)構(gòu)式：資料二資料二果膠起著將植物細(xì)胞粘合在一起的果膠起著將植物細(xì)胞粘合在一起的作用，去掉果膠，就會(huì)使植物組織變得作用，去掉果膠，就會(huì)使植物組織變得松散。松散。果膠不溶于水，這是鑒別果膠的一果膠不溶于水，這是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。種簡(jiǎn)易方法。

3、資料二資料二果膠酶可水解果膠，瓦解植物的細(xì)胞果膠酶可水解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層。壁和胞間層。資料三資料三1.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,它主要存在于植物組織的哪一部分它主要存在于植物組織的哪一部分?A細(xì)胞核細(xì)胞核B細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)C細(xì)胞間隙細(xì)胞間隙D細(xì)胞壁及胞間層細(xì)胞壁及胞間層練習(xí)練習(xí)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,它主要存在于植物組織的哪一部分它主要存在于植物組織的哪一部分?A細(xì)胞核細(xì)胞核B細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)C細(xì)胞間隙細(xì)胞間隙D細(xì)胞壁及胞間層細(xì)胞壁及胞間層練習(xí)練習(xí)2果膠酶能將植物組織內(nèi)的果果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成（）膠分解成（

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酶制劑酶制劑練習(xí)練習(xí)2果膠酶能將植物組織內(nèi)的果果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成（）膠分解成（）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酶制劑酶制劑練習(xí)練習(xí)3. 果膠酶是分解果膠的一類酶的果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括總稱，它不包括( )A. 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶B. 果膠分解酶果膠分解酶C. 乳糖分解酶乳糖分解酶D. 果膠酯酶果膠酯酶練習(xí)練習(xí)3. 果膠酶是分解果膠的一類酶的果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括總稱，它不包括( )A. 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶B. 果膠分解酶果膠分解酶C.

5、 乳糖分解酶乳糖分解酶D. 果膠酯酶果膠酯酶練習(xí)練習(xí)4.在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁，因此應(yīng)加入果膠汁率，還會(huì)使果汁渾濁，因此應(yīng)加入果膠酶去除果膠酶去除果膠,這表現(xiàn)酶的這表現(xiàn)酶的( )A. 多樣性多樣性B. 高效性高效性C. 專一性專一性D. 受溫度影響受溫度影響 練習(xí)練習(xí)4.在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁，因此應(yīng)加入果膠汁率，還會(huì)使果汁渾濁，因此應(yīng)加入果膠酶去除果膠酶去除果膠,這表現(xiàn)酶的這表現(xiàn)酶的( )A. 多樣性多樣性B. 高效性高效性C. 專一性專一性D. 受溫度影響受溫度影響 練習(xí)練習(xí)

6、果膠酶發(fā)揮作用需要怎樣的果膠酶發(fā)揮作用需要怎樣的條件呢條件呢?什么是酶的活性？如何表示？影響什么是酶的活性？如何表示？影響酶活性的因素是什么？酶活性的因素是什么？ 酶的活性受溫度酶的活性受溫度pH值等外界因素的值等外界因素的影響，本節(jié)課我們首先探究一下溫度對(duì)影響，本節(jié)課我們首先探究一下溫度對(duì)酶活性的影響。酶活性的影響。提出問(wèn)題：提出問(wèn)題：探究溫度對(duì)酶活性的影響探究溫度對(duì)酶活性的影響作出假設(shè)：作出假設(shè)：在最適溫度（約在最適溫度（約 40 ）時(shí)，）時(shí)， 酶活性大；低于或高于最酶活性大；低于或高于最 適溫度時(shí)，酶活性遞減適溫度時(shí)，酶活性遞減為什么在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前，為什么在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之

7、前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？恒溫處理？ 思思 考考可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響相同的，避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶的活性。混合物的溫度，從而影響果膠酶的活性。為什么在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前，為什么在混合蘋(píng)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要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？恒溫處理？ 思思 考考2在探究溫度或在探究溫度或pH的影響時(shí)，是的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何

8、設(shè)置？為什么？何設(shè)置？為什么？ 思思 考考2在探究溫度或在探究溫度或pH的影響時(shí)，是的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？何設(shè)置？為什么？需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間或不同的梯度之間或不同的pH梯度之間就可以梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。 思思 考考 3A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？處理？B同學(xué)呢？同學(xué)呢？ 思思 考考 3A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控同學(xué)將哪個(gè)因

9、素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？處理？B同學(xué)呢？同學(xué)呢？ A同學(xué)將溫度或同學(xué)將溫度或pH作為變量，控制不作為變量，控制不變的量有蘋(píng)果泥的用量、果膠酶的用量、變的量有蘋(píng)果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。題。B同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。同，只是觀察因變量的角度不同。 思思 考考4想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體

10、積大小來(lái)判斷果定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？膠酶活性的高低？ 思思 考考4想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？膠酶活性的高低？果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，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(guò)濾紙，因此蘋(píng)果汁小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋(píng)果汁的體積大小反映了果膠酶的催化分解果的體積大小反映了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠下，果膠酶的活性越大，蘋(píng)果汁的體積就越大。酶的活性越大，蘋(píng)果汁的體積就越大。 思思 考考當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活

11、性的影響時(shí)，當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？不變？ 思思 考考當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？不變？ 溫度是自變量，應(yīng)控制果泥量、溫度是自變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的合物的pH等所有其他條件不變。只等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。果膠酶的活性產(chǎn)生影響。 思思 考考攪拌器攪拌制成蘋(píng)攪

12、拌器攪拌制成蘋(píng)果泥均分裝入果泥均分裝入9支試管支試管果膠酶水溶液等量果膠酶水溶液等量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的恒溫箱中恒溫加熱的恒溫箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋(píng)果泥內(nèi)入相同溫度的蘋(píng)果泥內(nèi)恒溫保持恒溫保持10分鐘分鐘過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格9支試管支試管實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)溫度溫度30 354070果汁果汁量量探究探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，只須對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個(gè)適

13、梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液中的反應(yīng)液中的pH可以通過(guò)體積分?jǐn)?shù)為可以通過(guò)體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。攪拌器拌制成蘋(píng)果攪拌器拌制成蘋(píng)果泥均分裝入泥均分裝入果膠酶水溶液等量果膠酶水溶液等量5支試管支試管5支試管支試管各取一支分各取一支分5組分別放入組分別放入37度的恒溫水箱度的恒溫水箱中恒溫加熱。中恒溫加熱。待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)PH分別為分別為5、6、7、8、9，將果膠酶加入相同溫度的蘋(píng)果泥，將果膠酶加入相同溫度的蘋(píng)果泥中中恒溫保持恒溫保持10min過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填

14、入表格過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，淀粉酶和適量的水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，調(diào)整之調(diào)整之PH至至2.0，保存于，保存于37度的水浴鍋內(nèi)。度的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)為過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)為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、麥芽糖、淀粉、胃蛋唾液淀粉酶、麥芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水白酶、水 練練 習(xí)習(xí)將乳清蛋白

15、、淀粉、胃蛋白酶、唾液將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，淀粉酶和適量的水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，調(diào)整之調(diào)整之PH至至2.0，保存于，保存于37度的水浴鍋內(nèi)。度的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)為過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)為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、麥芽糖、淀粉、胃蛋唾液淀粉酶、麥芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水白酶、水 練練 習(xí)習(xí)探究果膠酶的用量是建立在探究最適探究果膠酶的用量是建立在探究最適

16、溫度和溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究的變量是果膠酶的用量，其他此時(shí)，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。因素都應(yīng)保持不變。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以配制不同濃度的果膠酶溶實(shí)驗(yàn)時(shí)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，液，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。需注意的是，然后使用不同的體積即可。需注意的是，反應(yīng)液的反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)必須相同，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。果的準(zhǔn)確性。在實(shí)際的操作過(guò)程中，還需要注意在實(shí)際的操作過(guò)程中，還需要注意下列事項(xiàng)。下列事項(xiàng)。1與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用可以選用10 作為溫度梯度，設(shè)置的具作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為體溫度為10 、20 、30 、40 、50 和和60 等，也可以嘗試以等，也可以嘗試以5 作為作為溫度梯度。溫度梯度。2.蘋(píng)果、橙子和葡萄等水果都可以作蘋(píng)果、橙子和葡萄等水果