果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

專題4酶的研究與應(yīng)用課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用制作果汁要解決兩個(gè)問題一.果肉的出汁率低,耗時(shí)長二．榨取的果汁渾濁、黏度高，易發(fā)生沉淀果膠酶一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）果膠①植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一；②由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水；果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。2.果膠酶為什么能夠提高水果的出汁率并使果汁變得澄清？1.果膠酶有什么作用？想一想加果膠酶（二）果膠酶

是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等果膠酶果膠半乳糖醛酸(不溶于水）（可溶于水）溫故而知新1.酶的本質(zhì)是什么？2.與無機(jī)催化劑相比較酶具有哪些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)？3.什么是酶的活性？如何表示？4.影響酶活性的因素主要有哪些？（三）酶的活性與影響酶活性的因素1.酶的活性——指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低可用在一定的條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示。酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。2.影響酶活性的主要因素：①溫度②pH③

酶的抑制劑探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響好，就讓我們一起來探究吧！二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出問題：預(yù)期假設(shè)：科學(xué)探究的一般過程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：得出結(jié)論：溫度對(duì)果膠酶的活性有影響嗎？在最適溫度時(shí)果膠酶活性最大、低于或高于最適溫度時(shí)果膠酶活性下降。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的四個(gè)基本原則：1.科學(xué)性原則3.單一變量原則2.對(duì)照原則4.平行重復(fù)原則果膠酶的活性受溫度影響。處于最適溫度時(shí)，活性最高。高于或低于此值時(shí)活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正相關(guān)。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1-1）探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響

首先要設(shè)置溫度梯度攪拌器攪拌制水果泥等量分裝

（5mL)10支試管果膠酶水溶液（2%）等量分裝（2mL)10支試管

將裝有水果泥和果膠酶的試管各一支分別放入25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃

和70℃的恒溫水箱中保溫10分鐘。

將相同溫度的果膠酶和水果泥充分混合，攪拌相同時(shí)間，再恒溫10分鐘。過濾混合物，用量筒測量各組果汁的量，填入表格進(jìn)行比較。①②③④⑤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)影響混合物的溫度。為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將蘋果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？最后通過什么標(biāo)準(zhǔn)來判斷酶活性的大?。?/p>

果肉的出汁率、果汁的澄清度

在探究溫度的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？

需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？A將溫度或pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過濾的時(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)果才能說明問題。B對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A相同，只是觀察因變量的角度不同。想一想，為什么能夠通過測定濾出的水果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？

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，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，那個(gè)因素是自變量？哪些因素應(yīng)保持不變？自變量：溫度(設(shè)置溫度梯度)因變量：果汁產(chǎn)量大?。w積）無關(guān)變量：果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間、混合物的pH、過濾時(shí)間等其他無關(guān)變量應(yīng)保持不變。

研究的自變量是_____，只須將溫度梯度改成______，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱，其他條件____。反應(yīng)液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。探究pH對(duì)果膠酶活性的影響pHpH梯度不變

探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究的自變量是_____________，而將溫度梯度改成____________，其他因素都應(yīng)保持_______。探究果膠酶的用量果膠酶的用量不變酶用量梯度怎樣確定果膠酶的最適用量?想一想:

如果隨著酶用量的增加，過濾得到果汁的體積也增加，說明酶的用量不足；當(dāng)酶用量增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過濾得到果汁的體積不再改變，說明酶的用量已經(jīng)足夠，那么，這個(gè)值就是酶的最適用量。怎樣確定果膠酶的最適用量?想一想:酶的用量0體積（mL）1.關(guān)于果膠酶的說法正確的是()A.果膠酶可以分解細(xì)胞壁的主要成分纖維素B.果膠酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物C.果膠酶不特指某種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱D.果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNAC課堂演練2.下列敘述中對(duì)果膠酶的作用敘述錯(cuò)誤的是()A.果膠酶是一種催化劑，可改變反應(yīng)速度B.果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層C.在果汁中加入果膠酶后可使果汁變得澄清D.果膠酶能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D3.某興趣小組準(zhǔn)備探究“pH對(duì)果膠酶活性的影響”，下列說法不正確的是（）A.該實(shí)驗(yàn)的原理是pH影響酶的活性。B.自變量是pH。C.溫度、酶用量、反應(yīng)時(shí)間等可看作無關(guān)變量。D.反應(yīng)過程中只要保持溫度相同即可。D4.下列關(guān)于探究果膠酶最適用量實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液。B.調(diào)節(jié)pH，使各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài)C.用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同。D.在相同適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。C5.工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高出果汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響．某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖A）②將步驟①處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖B）。③將步驟②處理后的混合物過濾，收集濾液，測量果汁量（如圖C）。④在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如下表：溫度10℃20℃30℃40℃50℃60℃70℃80℃出汁量/ml813152515121110根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問題：

（1）果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中_____的水解。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_____時(shí)果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性_____。