专题72 酶在食品制造和洗涤等方面的应用重点讲义

1、专题72 酶在食品制造和洗涤等方面的应用窗体顶端【基础回顾】 考点一、果胶酶在果汁生产中的作用 1果胶酶 (1)组成：包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，是分解果胶的一类酶的总称。 (2)作用 分解果胶为可溶性的半乳糖醛酸，瓦解植物的细胞壁和胞间层。 使浑浊的果汁变得澄清，增加出汁量。 2酶的活性与影响酶活性的因素 (1)酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用反应速度来表示。 (2)影响酶活性的因素：温度、pH和酶的抑制剂等。 考点二、加酶洗衣粉的洗涤效果 1加酶洗衣粉：指含有酶制剂的洗衣粉。 2酶制剂的种类与洗涤原理 【技能方法】 1探究温度和pH对酶活性的影响 (1)实验原理

2、 果胶酶的活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最适pH时，活性最高。 果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。 (2)实验结果：温度和pH在很大程度上对酶的空间结构会产生影响，过高或过低都会影响酶的活性。 2探究果胶酶用量的实验设计 (1)实验原理：在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶的浓度达到一定值后，再增加酶的用量，果汁的体积不变，此值就是果胶酶的最适用量。 (2)变量分析：本实验的自变量是酶的用量，因变量可以用果肉的出汁率或是果汁的澄清度来体现。 (3)实验结果：榨出的果汁量与果胶酶用量的关系(或反应速率与酶用量的关系)如图所示。 3、加酶洗衣粉洗涤效果的

3、探究实验中三种变量的分析 (1)一般说来，丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗涤，是因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。 (2)酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤。 (3)人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。 (4)加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。 【基础达标】 1某同学为了验证果胶酶的作用,设计了如下实验: (1)取两个100 mL的洁净烧杯,编号为1号、2号。 (2)向两个烧杯中分别加入20 mL的苹果泥,向1号烧杯内加入2 mL的蒸馏水,向2号烧

4、杯内加入2 mL的果胶酶。 (3)把这两个烧杯放在水浴中保温,并用玻璃棒搅拌。 下面分析中正确的是（） A.1号烧杯为实验组,2号烧杯果汁变澄清 B.2号烧杯为实验组,1号烧杯果汁变澄清 C.1号烧杯为对照组,2号烧杯果汁变澄清 D.2号烧杯为对照组,1号烧杯果汁变澄清 【答案】C 【解析】 由于该实验是研究果胶酶的作用,所以加入果胶酶的烧杯为实验组,加入蒸馏水的烧杯为对照组；果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的溶液变澄清。故选C。 2关于探究果胶酶最适用量的实验,叙述错误的是（） A.先配制不同浓度的果胶酶溶液,再向各组中加入等量的酶溶液 B.调节pH,使各组中的pH相同而且处

5、于适宜状态 C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥,搅拌时间可以不同 D.可以通过测定滤出的果汁的体积来判断果胶酶最适用量 【答案】C 【解析】 探究果胶酶最适用量的实验是一个对照实验,必须遵循单一变量原则和等量原则。唯一的变量是果胶酶的用量,其余无关变量如pH、温度、搅拌时间、反应时间都应相同。 3下列关于果胶酶的叙述正确的是（） A.果胶酶特指分解果胶的一种酶 B.果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 C.植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 D.组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸 【答案】C 【解析】 果胶酶含有半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶，故AB均错；植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，故

6、C正确；果胶酶的化学本质是蛋白质，其组成单位是氨基酸，故D错。 4下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是（） A.直接将酶加到洗衣粉中制成加酶洗衣粉 B.加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响 C.加酶洗衣粉目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶 D.加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来说有利于环保 【答案】A 【解析】 加酶洗衣粉中的酶制剂需要颗粒酶混合法或酶直接粘结法才能加入冷却洗衣粉中制成加酶洗衣粉；加酶洗衣粉的洗涤效果受水温、洗衣粉浓度、洗涤方式、浸泡时间、水质等多种因素的影响；目前加酶洗衣粉常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶四种；加酶洗衣粉代替普通洗衣粉，P使用量减少，同时酶是

7、蛋白质容易被微生物分解，避免了水体富营养化，有利于环境保护。 5下表是某种生物活性洗衣粉的成分及用法说明，下列对资料信息理解不正确的是（） A.这种洗衣粉可以清除衣服上的奶渍 B.这种洗衣粉可除去衣料上的各种污渍 C.该蛋白酶在60以上将会失去活性 D.这种洗衣粉不能用于洗涤真丝织物 【答案】B 【解析】 奶渍的主要成分是蛋白质，因此用含蛋白酶的洗衣粉可以除去衣服上的奶渍；根据洗衣粉的成分不能说明该洗衣粉能除去各种污渍；根据题干信息“切勿用60以上的水洗涤”可推知，该蛋白酶在60以上将会失去活性；真丝织物的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶破坏，因此不能用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤真丝织物。 【能力提升

8、】 1下图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果。下列有关叙述，不正确的是（） A本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶 B本研究的因变量可能是污渍残留量 C两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1 D温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活 【答案】C 【解析】 根据图像可以看出，该实验探究温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响，普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗涤效果的比较，可以污渍残留量作为因变量，从图中可以看出只有加酶洗衣粉的最适温度为t1。 2.某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样时间后，再将反应液过滤同样时间，用量筒测定滤出苹果汁的体积。下列曲线图能

9、正确反映实验结果的是（） 【答案】B 【解析】 果胶酶在0时活性较低，但也能催化苹果泥形成果汁，果汁量不为0。随着温度升高果胶酶的活性升高，果汁量增加。当超过最适温度时，果胶酶活性降低，果汁量减少，正确的曲线应是B。 3某品牌加酶洗衣粉的产品使用说明中，明确提出“水温以3050为宜，切忌用70以上的热水”。一同学为探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”提出如下实验思路，不合理的是（） A.实验自变量为水的温度，设置温度为0、20、40、60、80、l00 B.实验因变量是污布的清洁程度，洗涤结束后应先用清水漂洗污布再晾干、比较 C.实验无关变量有水量、衣物的质料与大小、洗衣粉的用量、浸泡与洗涤

10、时间等 D.实验预期结果是某温度下洗涤后污布最干净，高于或低于这一温度污渍残留多 【答案】A 【解析】 题中已经明确提出“水温以3050为宜，切忌用70以上的热水”，因此在设置温度时应该在3050之间，并温度跨度不能太大；实验因变量是考查洗涤效果，可以观察污布的清洁程度，但是要将污布上的洗衣粉和污渍漂洗后再晾干比较观察，以防污水影响；对照实验中要关注控制单一变量，但无关变量各组要一致；在最适温度下，酶的活性最强，洗涤效果最好，污布最干净；但高于或低于最适温度时，酶的活性有所降低，效果有所降低，污布的污渍残留多一点。 4有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉,实验分为两组,一

11、组衣物用加酶洗衣粉洗涤,另一组衣物用普通洗衣粉洗涤,该实验设计缺少（） A.用加酶洗衣粉洗涤和用适量普通洗衣粉洗涤的对照 B.既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤(即只用清水洗涤)的对照 C.用普通洗衣粉洗涤和用少量加酶洗衣粉洗涤的对照 D.用少量普通洗衣粉洗涤和用大量加酶洗衣粉洗涤的对照 【答案】B 【解析】 该实验的自变量是加酶洗衣粉、普通洗衣粉。实验设计应分为三组,其中实验组有两组:一组用加酶洗衣粉,一组用普通洗衣粉，另外应有一个空白对照组,即既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤,而是用清水洗涤。故选B。 5某工厂生产的一种生物活性洗衣粉的包装上有如下说明： 成分：碱性蛋白酶0.

12、2%，清洁剂15%。 用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉水中15分钟，使用温水效果最佳。 下列叙述错误的是（） 这种洗衣粉较容易清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等 温水条件下蛋白酶的活性最强 该洗衣粉可以洗涤各种污渍 该碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨基酸或小分子的肽 羊毛、丝质类衣物可以用该洗衣粉洗涤 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 衣物上的奶渍、蛋清污渍主要成分是蛋白质，则碱性蛋白酶可将其清除，体现酶的专一性，故正确；温水条件下蛋白酶的活性最强，高温或低温都会降低酶的活性，故正确；酶具有专一性，碱性蛋白酶只能去除蛋白类的污渍，对其他污渍没有洗涤效果，故错误；碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨

13、基酸或小分子的肽，故正确；羊毛、丝质类衣物主要成分是蛋白质，不能用该洗衣粉洗涤，故错误。故选B。 【终极闯关】 1（2014年福建省高三期末）下列对果胶酶的作用的叙述中,错误的是（） A.果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度 B.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清 C.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸 D.果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层 【答案】C 【解析】 果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度,在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清,果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层,果胶酶不能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸,因为酶具有专一性。所以C选项错误。 2（2014年四川成都高三模拟）下列说法不正确的

14、是（） A在探究果胶酶用量的实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的 B植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 C通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法判断果胶酶活性的高低 D人们可以使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的出汁率低、浑浊等问题 【答案】C 【解析】 试题分析：植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，B正确；酶的反应速度可以用单位时间内、单位体积反应物的减少量或者产物的增加量来表示 ，通过测定滤出的苹果汁的体积大小可以判断果胶酶活性的高低，C错误。 3(2012江苏卷)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是（） A先

15、用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度 B实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 C相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 D衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果 【答案】B 【解析】 由于温度会影响酶的活性，高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活，A项错误；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短，B项正确；在适宜的pH下，加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉，但pH过高或过低时酶都会变性失活，则两者洗涤效果相似，C项错误；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤真丝、羊毛等衣料，适当增加洗衣粉的用量

16、会使洗涤效果增强，D项错误。 4、（2014江苏卷）下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是（） A.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好 B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用 C.在pH低于7.0的自来水中,碱性蛋白酶依然能起作用 D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用 【答案】C 【解析】 酶有最适温度,加酶洗衣粉中的酶在温水中更能充分发挥洗涤效果;洗衣粉中的表面活性剂能影响碱性蛋白酶的活性,会使酶失活;加酶洗衣粉中的酶主要是通过分解衣物上的污渍发挥作用。 10.（2015海南卷）生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题： （

17、1）某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是。 （2）现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0、5、10、40下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有和。 （3）某同学取5组试管（AE）分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相

18、同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过AD组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计（填“能”或“不能”）达到目的，其原因是。 【答案】 （1）探究不同来源果胶酶的活性 （2）温度范围设置不合适 温度梯度设置不合理（或各组的酶促反应受两个不同温度影响） （3）不能 未加入缓冲液 【解析】 （1）根据题意，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，可见实验的自变量是果胶酶的来源不同，因变量是果胶酶的活性，所以该实验目的是探究不同来源果胶酶的活性。 （2）根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因变量是果胶酶的活性，用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以4组的温度应分别设置为15、2