1、课题1 果胶酶在果汁 生产中的作用 专题4 酶的研究与应用一、课题目标一、课题目标 1.1.简述果胶酶的作用；简述果胶酶的作用；2.2.检测果胶酶的活性；检测果胶酶的活性；3.3.探究温度和探究温度和pHpH对果胶酶活性的对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量；影响以及果胶酶的最适用量；4.4.搜集有关果胶酶应用的资料。搜集有关果胶酶应用的资料。作用是什么？作用是什么？特点？特点？结构组成？结构组成？(一)细胞壁的结构及作用：保护植物细胞；支撑植物细胞弹性小；全透性纤维素、果胶1.1.果胶果胶植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分 植物细胞壁以及胞间层的主要组成成植物
2、细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由分之一，它是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的聚合而成的一种一种高分子化合物高分子化合物，不溶于水。，不溶于水。分子式：（C6H10O6）n果胶果胶:在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果果胶胶，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的细胞壁细胞壁及及胞间层胞间层的组的组成成分成成分果胶果胶，使榨取果汁更容易，而，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸半乳糖醛酸，也使得，也使得浑浊的果汁变得澄清。浑浊的果汁变得澄清。果胶酶果胶酶 果胶酶并不特
3、指某一种酶，而是分解果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的果胶的一类酶一类酶的总称，包括的总称，包括多聚多聚半乳糖半乳糖醛酸酶醛酸酶、果胶分解酶果胶分解酶和和果胶脂酶果胶脂酶等。等。果胶酶果胶酶:2.2.酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响酶活性的因素 指酶催化一定化学反应的能力。酶反指酶催化一定化学反应的能力。酶反应速度用应速度用单位时间单位时间内内单位体积单位体积中中反应物反应物的减少量的减少量或或生成物的增加量生成物的增加量来表示来表示.(1)(1)酶的活性酶的活性(2)(2)影响酶活性的因素影响酶活性的因素 a.a.温度温度b.pHb.pH C.酶的抑制剂酶的抑制剂（竞争性（竞争性
4、/非非/反反）.果胶酶的用量果胶酶的用量()探究温度和探究温度和pH对酶活性的影响对酶活性的影响四、实验设计 1、设计实验方案、设计实验方案 A、确定确定温度温度/PH梯度梯度（5C0/10C0）/PH5、6、7、8 探究控制温度探究控制温度/PH的方法和措施的方法和措施 你的实验变量是什么？如何设定？你的实验变量是什么？如何设定？B、确定水果的种类、确定水果的种类确定制备果汁的方确定制备果汁的方法法 确定实验用的水果用量确定实验用的水果用量 确定果胶酶的确定果胶酶的用量用量控制测定果胶酶活性的方法控制测定果胶酶活性的方法 2、实验操作步骤：、实验操作步骤：制备水果泥制备水果泥 配制果胶酶配制
5、果胶酶 水果泥与果胶酶分别水浴保温水果泥与果胶酶分别水浴保温 将水果泥和果胶酶混合保温将水果泥和果胶酶混合保温 过滤出果汁过滤出果汁 记录果汁量记录果汁量 改变不同的温度改变不同的温度/PH后重复以上实验后重复以上实验()探究温度和pH对酶活性的影响()探究温度和pH对酶活性的影响 3、设计记录数据的表格、设计记录数据的表格 4、得出结论与分析：、得出结论与分析：画曲线图；最适温度画曲线图；最适温度/PH是是温度温度/PH果汁果汁量量/ml在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：1 1与其他工业用酶基本相同，与其他工业用酶基本相同，果胶酶的果胶酶的适宜温
6、度范围也比较宽泛适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用，因此，可以选用10 10 作为温度梯度，设置的具体温度为作为温度梯度，设置的具体温度为10 10、20 20、30 30、40 40、50 50 和和60 60 等，等，也可以尝试以也可以尝试以5 5 作为温度梯度。作为温度梯度。2 2苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，反应物，水果不用去皮水果不用去皮。如用苹果为原材料如用苹果为原材料，一般可按每个中等大小的苹果一般可按每个中等大小的苹果加水加水100100200 200 mLmL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。3 3果
7、泥的用量可以采用果泥的用量可以采用5 mL5 mL左右，果左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为胶酶的用量可采用质量浓度为2%2%的果胶酶的果胶酶溶液溶液2 mL2 mL。4 4水浴时间可以为水浴时间可以为202030 min30 min。5 5过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。6 6探究探究pHpH对果胶酶活性的影响，只须对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成将温度梯度改成pHpH梯度，并选定一个适宜梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的的温度进行水浴加热。反应液中的pHpH可以可以通过体积分数为通过体积分数为0.1%0.1%的氢氧化钠或盐酸溶的氢氧化钠或盐
8、酸溶液进行调节。液进行调节。1 1为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？温处理？将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以温处理，可以保证底物和酶在混合时的温保证底物和酶在混合时的温度是相同的度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。的问题。2 2在探究温度或在探究温度或pHpH的影响时，是否需要设的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为
9、什么？置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？需要设置对照实验，不同的温度梯度之需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的间或不同的pHpH梯度之间就可以作为对照，梯度之间就可以作为对照，这种对照称为这种对照称为相互对照相互对照。3 3A A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？素不变？为什么要作这样的处理？B B同学呢？同学呢？A A同学同学将温度或将温度或pHpH作为变量作为变量，控制不变，控制不变的量有的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间应的时间和过滤的时间等。只有在实验中等
10、。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B B同学对于变量的处理应该与同学对于变量的处理应该与A A同学相同，同学相同，只是只是观察因变量的角度不同观察因变量的角度不同。4 4想一想，为什么能够通过测定滤想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？的高低？果胶酶将果胶分解为小分子物质，小果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和力。
11、在不同的温度和pHpH下，果胶酶的活下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。性越大，苹果汁的体积就越大。()探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和度和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是此时，研究的变量是 ，其他因素，其他因素都应都应 。果胶酶的用量果胶酶的用量保持不变保持不变方案方案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，后使用不同的体积即可。
12、需要注意的是，反应液的反应液的pH必须相同，否则将影响实验必须相同，否则将影响实验结果的准确性。结果的准确性。当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？哪些因素应该保持不变？温度是变量温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的浓度和用量、水浴时间和混合物的pHpH等等所有其他条件不变。只有这样才能保证只所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。五、结果分析与评价五、结果分析与评价 根据实验数据绘制出的温度和根据实验数据绘制出的温度和pHpH对对果胶酶活性影响的曲线图；果胶酶活性影响的曲线图；不同果胶酶用量对出汁量影响的曲不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）；线图（在浓度和体积相同的条件下）；果胶酶最适温度、果胶酶最适温度、pHpH以及果胶酶以及果胶酶的最适用量。的最适用量。六、本课题知识小结六、本课题知识小结 练习练习:1.1.有两次瞬间高温灭菌；有两次瞬间高温灭菌；2.2.酶处理的时间相对较长；酶处理的时间相对较长；3.3.有离心分离步骤和浓缩步骤。有离心分离步骤和浓缩步骤。
