《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用》

主講賀桂林酶普遍存在于動(dòng)、植物和微生物中，將酶從生物組織或細(xì)胞以及發(fā)酵液中提取出來，可加工成具有一定純度標(biāo)準(zhǔn)的生化酶制劑。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)酵液中提取出來，可加工成具有一定純度標(biāo)準(zhǔn)的生化酶制劑。酶具有哪些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)其本質(zhì)和作用場(chǎng)所是什么催化效率高專一性強(qiáng)作用條件溫和酶的本質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。在生物體內(nèi)外均可發(fā)揮作用。一、果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)。二、榨取的果汁渾濁，黏度高，易發(fā)生沉淀。果汁加工中的問題：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酯組成。下面是果膠的結(jié)構(gòu)式：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)使植物組織變得松散。果膠不溶于水，這是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。果膠酶可水解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層。果膠酶可水解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層。1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

A細(xì)胞核

B細(xì)胞質(zhì)

C細(xì)胞間隙

D細(xì)胞壁及胞間層1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

A細(xì)胞核

B細(xì)胞質(zhì)

C細(xì)胞間隙

D細(xì)胞壁及胞間層√2．果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成

A透明果汁

B半乳糖醛酸

C丙酮酸

D酶制劑2．果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成

A透明果汁

B半乳糖醛酸

C丙酮酸

D酶制劑√3果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括

A多聚半乳糖醛酸酶

B果膠分解酶

C乳糖分解酶

D果膠酯酶3果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括

A多聚半乳糖醛酸酶

B果膠分解酶

C乳糖分解酶

D果膠酯酶√4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)加入果膠酶去除果膠，這表現(xiàn)酶的

A多樣性

B高效性

C專一性

D受溫度影響4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)加入果膠酶去除果膠，這表現(xiàn)酶的

A多樣性

B高效性

C專一性

D受溫度影響√什么是酶的活性？如何表示？影響酶活性的因素是什么？果膠酶發(fā)揮作用需要怎樣的條件二、酶的活性與影響酶活性的因素1．酶的活性是指酶________一定化學(xué)反應(yīng)的能力，其高低用一定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的____________來表示。2．酶的反應(yīng)速度是指____________內(nèi)，____________中反應(yīng)物的__________或產(chǎn)物的__________。3．影響酶活性的條件有________、______和____________等。（但影響酶促反應(yīng)速率的還有酶量、底物量等）。催化反應(yīng)速度單位時(shí)間單位體積減少量增加量溫度pH酶抑制劑酶的活性受溫度、pH值等外界因素的影響。我們首先探究一下溫度對(duì)酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究溫度對(duì)酶活性的影響探究一實(shí)驗(yàn)原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t：自變量——溫度；

無關(guān)變量（相同且適宜）——pH、果泥、果膠酶的量、反應(yīng)時(shí)間、過濾時(shí)間等對(duì)照原則（相互對(duì)照）實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶活性受溫度影響，處于最適溫度時(shí)，酶活性最高。低于或高于最適溫度，酶活性受抑制。即果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。實(shí)驗(yàn)思路：設(shè)置一系列溫度梯度，從中選出酶活性最高的溫度，然后再以該溫度為中心，縮小溫度梯度向兩個(gè)方向各設(shè)置溫度梯度，以進(jìn)一步確定最適溫度范圍。1、材料：蘋果2、儀器：攪拌器、恒溫水浴鍋、試管、試管夾、滴管、燒杯、量筒、漏斗3、試劑：果膠酶水溶液、蒸餾水等4、實(shí)驗(yàn)操作流程攪拌器拌制成蘋果泥均分裝入果膠酶水溶液等量5支試管5支試管各取一支分5組分別放入40度的恒溫水箱中恒溫加熱。待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)pH分別為5、6、7、8、9，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥中恒溫保持10min過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格實(shí)驗(yàn)

溫度30℃35℃40℃……70℃果汁量探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為01%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。攪拌器拌制成蘋果泥均分裝入果膠酶水溶液等量5支試管5支試管各取一支分5組分別放入40度的恒溫水箱中恒溫加熱。待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)pH分別為5、6、7、8、9，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥中恒溫保持10min過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格1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？1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？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，從而影響果膠酶的活性。2在探究溫度或pH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？2在探究溫度或pH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或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。3．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？3．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同學(xué)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同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。4．想一想，為什么能夠通過測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？4．想一想，為什么能夠通過測(cè)定濾出的蘋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映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)，哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？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)該保持不變？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)間和混合物的pH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)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。1．實(shí)驗(yàn)原理隨著酶濃度的增加，過濾到的果汁體積也增加，說明酶的用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過濾到的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。2．實(shí)驗(yàn)變量三、探究果膠酶的用量自變量：果膠酶用量。因變量：果汁澄清度和出汁率。3．實(shí)驗(yàn)流程4．不同果膠酶用量對(duì)出汁量的影響曲線，如圖。5．實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題1實(shí)驗(yàn)中所用的果膠酶應(yīng)盡量使用其純酶制劑，以免影響對(duì)酶用量的估算。2由于本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)因各種無關(guān)變量影響而發(fā)生改變。各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整，以期達(dá)到最佳實(shí)驗(yàn)效果。3如果設(shè)定的酶的濃度梯度無法滿足實(shí)驗(yàn)，即出現(xiàn)過高或過低現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。探究果膠酶的最適用量是建立在探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。四、操作提示1制取蘋果泥時(shí),可先將蘋果切成小塊放入榨汁機(jī)中加入益的水后再進(jìn)行攪拌:如果用橙子做實(shí)驗(yàn),不必去掉橙皮對(duì)果膠酶活生的影響時(shí),可以用體積分?jǐn)?shù)為01%的NaOH溶液和鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)3在用果酶處理果泥時(shí),為了使果膠酶能夠完分催化反應(yīng),應(yīng)用玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物1、溫度、pH與果膠酶活性的關(guān)系五、結(jié)果分析和評(píng)價(jià)一般為50mg/L左右，因?yàn)橛么藵舛忍幚砉?～4小時(shí)后果汁率增加10％后不再增加。2、在最適溫度和pH條件下制作1L蘋果汁，使用多少果膠酶最合適？為什么？1．果膠酶能夠瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層，也能瓦解細(xì)菌的細(xì)胞壁。2．果膠酶的活性可用果汁的體積或果汁的澄清度表示。3．果膠酶能將果膠分解成半乳糖。4．底物濃度一定時(shí)，酶用量越大，濾出的果汁越多。5．酶的活性即酶反應(yīng)速度。6．制作果汁時(shí)可同時(shí)加入果膠酶和纖維素酶。7．高溫和低溫均會(huì)導(dǎo)致果膠酶變性失活。8．探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，實(shí)驗(yàn)組越多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確（）。判斷題×√×××√××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)，調(diào)整之PH至20，保存于37度的水浴鍋內(nèi)。過一段時(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

B唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水

C