選修1-專題4課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果

課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果食物的消化過程：淀粉麥芽糖

葡萄糖

唾液淀粉酶

胰、腸淀粉酶

腸麥芽糖酶

胰麥芽糖酶蛋白質(zhì)多肽氨基酸

胃蛋白酶

胰蛋白酶肽酶脂肪脂肪微粒膽汁

乳化作用甘油和脂肪酸

腸脂肪酶

胰脂肪酶課題背景1、普通洗衣粉(2)酶的種類(1)概念：加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.2％～0.5％的酶制劑制成的。

2、加酶洗衣粉

加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。其中，應用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。

堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡容易從衣物上脫落。這是普通洗衣粉難以做到的。同樣的道理，脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。

(3)酶的作用2、加酶洗衣粉通過消化過程的回顧，你能想象出加酶洗衣粉中所加酶制劑的作用嗎？

思考：能把從細胞中提取出的酶直接加到

洗衣粉中嗎？為什么？怎么辦？答：(1)溫度、酸堿度和表面活性劑都會影響酶的活性。如果將酶直接添加到洗衣粉中，過不了多久，酶就會失活。(2)科學家通過基因工程生產(chǎn)出了能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶，并且通過特殊的化學物質(zhì)將酶層層包裹，與洗衣粉的其他成分隔離。這些隔離層遇到水后，就會很快溶解，包裹在其中的酶就能迅速發(fā)揮催化作用了。①蛋白酶：應用：有助于取出例如汗?jié)n，血漬，以及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢。作用：堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。種類：我國在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。產(chǎn)生：主要產(chǎn)生菌是某些芽孢桿菌。②脂肪酶種類：堿性脂肪酶。作用：堿性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水

沖洗掉的甘油二脂、甘油單脂和游離脂肪

酸。從而達到清除衣物上脂質(zhì)污垢的作用。產(chǎn)生：產(chǎn)生菌是某些青霉。應用：可以催化水解各類動植物油脂和人體皮脂

腺分泌物及化妝品污垢。③淀粉酶應用：可以去除例如來自面條、巧克力、肉汁和

嬰兒食品中含有淀粉的污垢。作用：水解直鏈淀粉中的1,4－a－糖苷鍵，使糊

化淀粉迅速分解為可溶解的糊精和低聚糖。④纖維素酶作用：堿性纖維素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纖維的結構變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深層的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，從而達到更好的去污效果。種類：堿性纖維素酶；纖維素

葡萄糖纖維素酶復合酶

實際污垢組成復雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋，單一酶的作用一般達不到徹底清除污垢的作用。而復合酶可以發(fā)揮其獨特的“協(xié)同效應”。

試驗測定，單獨使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠不如把每種酶用量減半后放在一起使用的效果。即給定酶的用量，復合酶的效果遠遠超過單一酶的效果。原因是淀粉酶分解了污漬表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白質(zhì)污垢進攻。3、比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉異同特別提醒1、加酶洗衣粉對被洗衣物的質(zhì)地有限制，如毛、絲等蛋白質(zhì)纖維類織物就不能用加蛋白酶的洗衣粉洗滌，棉、麻等織物不能用加纖維酶的洗衣粉洗滌。1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果有什么不同；2、什么樣的溫度下使用加酶洗衣粉效果最好；3、添加不同種類的酶的洗衣粉，其洗滌效果有哪些區(qū)別思考：請你針對要探究的三個方面寫出具體的設計方案。提出相關問題的探究

[資料一]如何有效地控制變量下面是兩位同學設計的實驗方案，請你分析這兩個方案，思考相關問題。A同學的方案：實驗中使用大燒杯和固定的水量，洗滌材料使用固定大小的新布，洗滌過程通過玻棒攪拌來實現(xiàn)，洗衣粉的用量可以通過天平稱量來控制，污漬的污染程度要保持一致，這可以通過滴加在布料上的污染物的量來控制。B同學認為：洗衣粉的洗滌效果是顯而易見的事情。平時用洗衣機洗衣服，如果加普通洗衣粉，衣領部分的污漬總會有些殘留，如果使用加酶洗衣粉，就能完全洗干凈，這就已經(jīng)說明加酶洗衣粉的洗滌效果更好，A同學的方案是將簡單問題復雜化了。

實驗設計課題1普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果⑴你同意B同學觀點嗎？請說明理由有問題。未說明控制相同的適宜溫度；玻璃棒攪拌的強度難于控制相同等。不同意。B同學忽略了實驗中變量的控制問題。改進方法：在相同水溫下進行實驗；玻棒由同一位同學控制攪拌，并盡量保持勻速轉動、攪拌力度一致。⑵A同學的實驗方案存在問題嗎？若有問題，請說明存在的問題。請結合兩位同學的方案，思考下面的問題。

實驗設計課題1普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果

實驗設計課題2

探究使用加酶洗衣粉的最適溫度[資料二]考慮實際生活中的具體情況本課題不僅要用科學探究的方法研究日常生活中的問題，還需要將研究的結果應用到實際生活中去。因此，在探究的過程中，不僅要從理論層面去思考問題，還要充分考慮是常生活中的具體情況。某同學深究溫度對加跨洗衣粉洗滌效果的影響，選擇了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的溫度梯度。請你分析這個方案是否完善、妥當，并提出改進建議。①結論：溫度梯度設置并不恰當和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度測得40℃時洗滌效果最好，但并不能說最適溫度就是40℃。對資料二的分析②改進制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個溫度不同的實驗組，溫度梯度可設為：20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃；若測出在40℃時洗滌效果最好，可設置更細的實驗組如：35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃；直至測出具體的最適溫度。實驗設計課題2

探究使用加酶洗衣粉的最適溫度①結論：溫度梯度設置并不恰當和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度測得40℃時洗滌效果最好，但并不能說最適溫度就是40℃。對資料二的分析②改進制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個溫度不同的實驗組，溫度梯度可設為：20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃；若測出在40℃時洗滌效果最好，可設置更細的實驗組如：35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃；直至測出具體的最適溫度。實驗設計課題3不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果1、實驗原理酶的催化具有專一性，復合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，與單一加酶洗衣粉相比，對各種污漬都有較好的效果。實驗設計課題3不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果2、實驗步驟①制備各種污漬物，分成多份，取1000mL燒杯多個，各加入500mL水和1g不同類型的洗衣粉。②將污漬物分別放入不同的燒杯中，用玻璃棒攪拌，洗滌相同時間。③觀察比較洗滌效果，得出結論。3、記錄結果：將實驗結果記入下表。實驗設計課題3不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果特別提醒1、實驗過程中為了確保單一變量，應該有效控制無關變量，如水的用量、污染物的量、實驗用布的質(zhì)地和大小、洗衣粉用量、攪拌及洗滌時間等。問1、在本課題中你打算用什么方法和標準判斷洗滌效果

可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進行定量分析。問2、某洗衣粉較易清除衣物的血漬和奶漬，說明該洗衣粉中加入的是什么酶？為什么？

蛋白酶，因為血漬和奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白酶能分解血漬和奶漬中的蛋白質(zhì)。問3、為什么洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時？如何縮短衣物的浸泡時間？

是為了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物中的蛋白質(zhì)污漬；用溫水浸泡衣物，因為酶的催化作用需要適宜的溫度。旁欄思考問5、試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料？

因為蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，而絲質(zhì)及羊毛衣料中含有蛋白質(zhì)，這樣會損壞衣物。問6、為什么用后須徹底清洗雙手？人體皮膚細胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會使手的皮膚受到腐蝕。而使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此，應避免與這類洗衣粉長時間地接觸。

此外：加酶洗衣粉也不宜長期存放，存放時間過長會導致酶活力損失。旁欄思考問4、為什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？

使用加酶洗衣粉時，必須注意洗滌用水的溫度，溫度過高會使酶變性失活。在低溫下也會失效。