果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

關(guān)于果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用課題背景

我國每年上市的新鮮水果品種多、數(shù)量大。但由于收獲的季節(jié)性強(qiáng)，易造成積壓滯銷，腐爛變質(zhì)。水果的加工技術(shù)，（制作果汁、果干、果粉和果酒）可以緩解產(chǎn)銷矛盾。制作果汁要解決兩個問題：一、果肉的出汁率低,耗時長．二、榨取的果汁渾濁，黏度高，易發(fā)生沉淀．果膠酶第2頁,共14頁，2024年2月25日，星期天1、果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。思考：要破壞植物的細(xì)胞壁，你有什么方法？基礎(chǔ)知識

（一）果膠酶的作用2、果膠酶：

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。3、果膠對果汁制作的影響：影響果汁的出汁率，還會使果汁渾濁。第3頁,共14頁，2024年2月25日，星期天果膠酶果膠半乳糖醛酸4、果膠酶在果汁制作中的作用①分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層；提高水果的出汁率②使果膠水解為半乳糖醛酸，并使果汁變得澄清。（二）酶的活性與影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶催化能力高低的衡量標(biāo)準(zhǔn)

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。

工業(yè)生產(chǎn)中，酶反應(yīng)速度用單位時間內(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。第4頁,共14頁，2024年2月25日，星期天影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑①果膠酶的最適溫度為45～500C。酶活性溫度②果膠酶的最適pH范圍為3.0～6.0。酶活性PH③酶的抑制劑：Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金屬離子對果膠酶有抑制作用。（三）果膠酶的用量酶的生產(chǎn)方法：①提取法②發(fā)酵法③化學(xué)合成法為了果膠酶得到充分的利用，節(jié)約成本，需要控制好酶的用量。第5頁,共14頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一：探究溫度(或pH)對果膠酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)方案：確定溫度梯度→探討控制溫度的方法和措施。(2)實(shí)驗(yàn)程序：制備蘋果泥→蘋果泥與果膠酶分別⑥___________→將蘋果泥與果膠酶混合保溫→過濾出果汁→記錄果汁量→改變不同⑦_(dá)______后，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)。(3)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并填入表格。(4)得出結(jié)論：獲得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果膠酶活性⑧______。水浴保溫溫度越高探究pH對果膠酶活性的影響實(shí)驗(yàn)該如何設(shè)計(jì)呢？第6頁,共14頁，2024年2月25日，星期天探究溫度(或pH)對果膠酶活性的影響第7頁,共14頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)溫度30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃果汁量(mL)pH56789果汁量(mL)或注意：(1)在蘋果泥和果膠酶混合之前，一定要保證底物和酶達(dá)到所要求的溫度或pH條件，以避免混合條件的變化，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和可靠性。(2)在探究溫度或pH的影響時，不需要另外設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間可以作為對照，這種對照稱為相互對照。記錄結(jié)果：第8頁,共14頁，2024年2月25日，星期天思考：若底物一定，以酶濃度為橫坐標(biāo)，產(chǎn)物生成速率為縱坐標(biāo)該如何繪制曲線？你認(rèn)為這種方法可行嗎？該如何改進(jìn)？實(shí)驗(yàn)二：探究果膠酶的最適用量(1)原理提示本實(shí)驗(yàn)是一個探究性的定量實(shí)驗(yàn)，所測出的最適用量是在本實(shí)驗(yàn)的溫度、pH條件下測出的，因而果膠酶的最適用量應(yīng)標(biāo)明溫度和pH。(2)確定最適用量的方法如果隨酶濃度的增加，過濾到的果汁的體積也增加，說明酶的用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到某個值后，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，這個值就是酶的最適用量。(3)結(jié)果分析計(jì)算蘋果汁澄清率(R)。R＝V1/V2×100%式中：V1為澄清蘋果汁體積，V2為處理前蘋果汁體積。第9頁,共14頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)：（1）配制不同濃度的果膠酶溶液和制備水果泥；①配制不同濃度的果膠酶溶液準(zhǔn)確稱取純的果膠酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等體積的水溶液，取等量放入9支試管中，并編號1～9。②制備水果泥攪拌器攪拌制成蘋果泥并稱45g，等量裝入9支試管中，并編號1～9（2）將上述試管放入恒溫水浴加熱一段時間。（3）將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合，然后再放入恒溫水箱中。（4）恒溫水浴相同且適宜時間（5）過濾后過濾、測量果汁的體積酶的用量0果汁（mL）A第10頁,共14頁，2024年2月25日，星期天例：(2015年海南卷)生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：(1)某同學(xué)用三種來源的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實(shí)驗(yàn)的目的是______________________________________。(2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0℃、5℃、10℃、40℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計(jì)算各組出汁量平均值。該實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置的不足之處有________和________。第11頁,共14頁，2024年2月25日，星期天【答案】

(1)探究不同來源果膠酶的活性(2)溫度設(shè)置不合理溫度梯度設(shè)置不合理(各組的酶促反應(yīng)受兩個不同溫度影響)(3)不能未加入緩沖液(3)某同學(xué)取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D4個實(shí)驗(yàn)組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補(bǔ)充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實(shí)驗(yàn)組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。本實(shí)驗(yàn)中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時的出汁量，E組設(shè)計(jì)________(填“能”或“不能”)達(dá)到目的，其原因是__________________________。第12頁,共14頁，2024年2月25日，星期天√×√××√[判斷正誤]1．在探究果膠酶用量實(shí)驗(yàn)中，雖然實(shí)驗(yàn)的變量發(fā)生了變化，但通過設(shè)置梯度來確定最適值的思路方法是不變的。()2．果膠酶特指某一種酶，其基本組成單位為半乳糖醛酸。()3．果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取的果汁變得澄清和更容易過濾。()4．果膠酶都提取于植物細(xì)胞。()5