41《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》參考課件1

課題課題1 1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用果汁生產(chǎn)中的兩大問題：果汁生產(chǎn)中的兩大問題：1.1.果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)。果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)。2.2.榨取的果汁渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀。榨取的果汁渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀。（一）果膠（一）果膠是植物是植物細(xì)胞壁細(xì)胞壁以及以及胞間層胞間層的主要組成成分之一；的主要組成成分之一；一、基礎(chǔ)知識(shí)一、基礎(chǔ)知識(shí)是由是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水不溶于水；是果汁加工中影響是果汁加工中影響出汁率出汁率和果汁和果汁澄清度澄清度的主要原的主要原因。因。2.2.果膠酶為什么能夠提果膠酶為什么能夠提高水果的出汁率并使果高水果的出汁率并使果汁變得澄清？汁變得澄清？1.1.果膠酶有什么作用？果膠酶有什么作用？想一想想一想加果膠酶加果膠酶（二）果膠酶（二）果膠酶 是分解果膠的是分解果膠的一類一類酶的總稱，包括多聚半乳酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等果膠酶果膠酶果膠果膠 半乳糖醛酸半乳糖醛酸 ( (不溶于水）不溶于水） （可溶于水）（可溶于水）溫故而知新溫故而知新1.1.酶的本質(zhì)是什么？酶的本質(zhì)是什么？2.2.與無機(jī)催化劑相比較酶具有哪些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)？與無機(jī)催化劑相比較酶具有哪些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)？3.3.什么是酶的活性？如何表示？什么是酶的活性？如何表示？4.4.影響酶活性的因素主要有哪些？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（三）酶的活性與影響酶活性的因素 1. 1.酶的活性酶的活性指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。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)的的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度反應(yīng)速度來表示。來表示。 酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物反應(yīng)物的減少量的減少量或或產(chǎn)物的增加量產(chǎn)物的增加量來表示。來表示。2.2.影響酶活性的主要因素：影響酶活性的主要因素：溫度溫度 pH pH值：值：探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出問題：提出問題：預(yù)期假設(shè)：預(yù)期假設(shè)：科學(xué)探究的一般過程科學(xué)探究的一般過程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：得出結(jié)論：得出結(jié)論：溫度對(duì)果膠酶的活性有影響嗎？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?；蚋哂谧钸m溫度時(shí)果膠酶活性下降。 研究的自變量是研究的自變量是_，只須將溫度梯度改，只須將溫度梯度改成成_，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱，其他條件熱，其他條件_。 反應(yīng)液中的反應(yīng)液中的pHpH可以通過體積分?jǐn)?shù)為可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%0.1%的的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。探究探究pHpH對(duì)果膠酶活性的影響對(duì)果膠酶活性的影響pHpHpHpH梯度梯度不變不變 探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pHpH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究的自變量是的自變量是_，而將溫度梯度改成，而將溫度梯度改成_，其他因素都應(yīng)保持，其他因素都應(yīng)保持_。探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量果膠酶的用量果膠酶的用量不變不變酶用量梯度酶用量梯度怎樣確定果膠酶的最適用量怎樣確定果膠酶的最適用量? ?想一想想一想: : 如果隨著酶用量的增加，過濾得到果汁的體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。是酶的最適用量。怎樣確定果膠酶的最適用量怎樣確定果膠酶的最適用量? ?想一想想一想: :1.1.關(guān)于果膠酶的說法正確的是關(guān)于果膠酶的說法正確的是( )( )A.A.果膠酶可以分解細(xì)胞壁的主要成分纖維素果膠酶可以分解細(xì)胞壁的主要成分纖維素B.B.果膠酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物果膠酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物C.C.果膠酶不特指某種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱果膠酶不特指某種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱D.D.果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNARNAC C課堂演練：課堂演練：2.2.下列敘述中對(duì)果膠酶的作用敘述錯(cuò)誤的是下列敘述中對(duì)果膠酶的作用敘述錯(cuò)誤的是( )( )A.A.果膠酶是一種催化劑，可改變反應(yīng)速度果膠酶是一種催化劑，可改變反應(yīng)速度B.B.果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層C.C.在果汁中加入果膠酶后可使果汁變得澄清在果汁中加入果膠酶后可使果汁變得澄清D.D.果膠酶能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸果膠酶能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D D3.3.某興趣小組準(zhǔn)備探究某興趣小組準(zhǔn)備探究“pHpH對(duì)果膠酶活性的影響對(duì)果膠酶活性的影響”，下列說法不正確的是（下列說法不正確的是（ ）A.A.該實(shí)驗(yàn)的原理是該實(shí)驗(yàn)的原理是pHpH影響酶的活性。影響酶的活性。B.B.自變量是自變量是pHpH值。值。C.C.溫度、酶用量、反應(yīng)時(shí)間等可看作無關(guān)變量。溫度、酶用量、反應(yīng)時(shí)間等可看作無關(guān)變量。D.D.反應(yīng)過程中只要保持溫度相同即可。反應(yīng)過程中只要保持溫度相同即可。D D4.4.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（是（ ）A.A.配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量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。的該溶液。B.B.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pHpH，使各組中的，使各組中的pHpH相同而且處于適宜狀態(tài)相同而且處于適宜狀態(tài)C.C.用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同。用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同。D.D.在相同適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在相同適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。C C 5. 5.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)：如下實(shí)驗(yàn)： 將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在1010水浴中恒溫水浴中恒溫處理處理1010分鐘（如圖分鐘（如圖A A） 將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在1010水水浴中恒溫處理浴中恒溫處理1010分鐘（如圖分鐘（如圖B B）。）。 將步驟處理后的混合物過濾，收集濾液，測(cè)量果汁量將步驟處理后的混合物過濾，收集濾液，測(cè)量果汁量（如圖（如圖C C）。）。 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，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：結(jié)果如下表：溫度溫度10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 出汁量出汁量/ml/ml8 81313151525251515121211111010 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問題：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問題： （1 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）果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中中_的水解。的水解。 （2 2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_時(shí)果汁量最多，此時(shí)時(shí)果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性果膠酶的活性_。當(dāng)溫度再升高時(shí)，果汁量降低，說明，。當(dāng)溫度再升高時(shí)，果汁量降低，說明，_ （3 3）實(shí)驗(yàn)步驟的目的是：）實(shí)驗(yàn)步驟的目的是：_。果膠果膠 4040最高最高溫度升高，酶的活性降低。溫度升高，酶的活性降低。使得酶與果泥處于使得酶與果泥處于同一溫度條件下。同一溫度條件下。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的四個(gè)基本原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的四個(gè)基本原則：1.1.科學(xué)性原則科學(xué)性原則3.3.單一變量原則單一變量原則2.2.對(duì)照原則對(duì)照原則4.4.平行重復(fù)原則平行重復(fù)原則返回返回該實(shí)驗(yàn)中，哪個(gè)因素作為自變量？該實(shí)驗(yàn)中，哪個(gè)因素作為自變量？哪個(gè)因素為因變量？應(yīng)控制哪些因素不變？哪個(gè)因素為因變量？應(yīng)控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？為什么要作這樣的處理？ 自變量為溫度。自變量為溫度。 因變量為果汁的體積和澄清度。因變量為果汁的體積和澄清度。 控制不變的因素有：水果泥的用量、果膠酶的控制不變的因素有：水果泥的用量、果膠酶的用量和濃度、水浴的時(shí)間、反應(yīng)的時(shí)間、混合物的用量和濃度、水浴的時(shí)間、反應(yīng)的時(shí)間、混合物的PHPH和過濾的時(shí)間等。和過濾的時(shí)間等。 只有保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說明問題。只有保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說明問題。返回返回 討論：在探究溫度的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)討論：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？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。以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。 想一想，為什么能夠通過測(cè)定濾出的水果想一想，為什么能夠通過測(cè)定濾出的水果汁的體積（或澄清度）大小來判斷果膠酶活性的汁的體積（或澄清度）大小來判斷果膠酶活性的高低？高低？ 果膠酶將不溶于水的果膠分解成可溶于水的小分果膠酶將不溶于水的果膠分解成可溶于水的小分子物質(zhì)子物質(zhì)半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可以通過濾紙，半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可以通過濾紙，并溶于水中，因此水果汁的體積（或澄清度）大小可并溶于水中，因此水果汁的體積（或澄清度）大小可在一定程度上反應(yīng)果膠酶催化分解果膠的能力。在一定程度上反應(yīng)果膠酶催化分解果膠的能力。 在不同的溫度下，果膠酶的活性越大，濾出水果在不同的溫度下，果膠酶的活性越大，濾出水果汁的體積就越大，果汁的澄清度就越高。汁的體積就越大，果汁的澄清度就越高。返回返回?cái)嚢杵鲾嚢柚扑鄶嚢杵鲾嚢柚扑嗟攘糠盅b等量分裝 （5mL)5mL)1010支試管支試管果膠酶水溶液（果膠酶水溶液（2%2%）等量分裝等量分裝 （2mL)2mL)1010支試管支試管 將裝有將裝有水果泥水果泥和和果膠酶果膠酶的試管各一支分別放入的試管各一支分別放入2525、30 30 、35 35 、40 40 、45 45 、50 50 、55 55 、60 60 、65 65 和和70 70 的恒溫水箱中保溫的恒溫水箱中保溫1010分鐘。分鐘。 將相同溫度的果膠酶和水果泥充分混合，攪拌相同將相同溫度的果膠酶和水果泥充分混合，攪拌相同時(shí)間，再恒溫時(shí)間，再恒溫1010分鐘。分鐘。 過濾混合物，用量筒測(cè)量各組果汁的量，填入表過濾混合物，用量筒測(cè)量各組果汁的量，填入表格進(jìn)行比較。格進(jìn)行比較。返回返回