41果胶酶在果汁生产中的作用ppt课件

1、专题专题4 酶的研究与应用酶的研究与应用课题课题1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用 我国水果生产发展迅速，每年上市的新鲜水果品种我国水果生产发展迅速，每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但由于收获的季节性强，易造成积压多、数量大。但由于收获的季节性强，易造成积压滞销，腐烂变质。滞销，腐烂变质。 水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾，而且能水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾，而且能够提高产品的附加值，满足人们不同层次的需求。够提高产品的附加值，满足人们不同层次的需求。水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。 在本课题中，我们将探究

2、果胶酶在果汁生产中的应在本课题中，我们将探究果胶酶在果汁生产中的应用，探究利用果胶酶制作苹果汁的适宜条件，自己用，探究利用果胶酶制作苹果汁的适宜条件，自己动手制作苹果汁。动手制作苹果汁。 制作果汁要解决两个问题：一是果肉的出汁率低，制作果汁要解决两个问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高，易沉淀。耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高，易沉淀。（一酶的基础知识（一酶的基础知识1 1、酶的概念、酶的概念2 2、酶的本质及基本组成单位、酶的本质及基本组成单位4 4、酶的特性、酶的特性 酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物一类特殊

3、的有机物蛋白质大多数或蛋白质大多数或RNARNA； 基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸酶能降低化学反应的活化能酶能降低化学反应的活化能高效性、专一性、需要适宜的条件高效性、专一性、需要适宜的条件思索：你还能画出温度和思索：你还能画出温度和PHPH值对酶影响的曲线吗？值对酶影响的曲线吗？ 关于酶的三个特性你能举例说明吗？关于酶的三个特性你能举例说明吗？ 你认为影响酶促反应的因素有哪些？你认为影响酶促反应的因素有哪些？0最适温度最适温度t/mmol. s-1酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图课堂练习：课堂练习：1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人

4、在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （ ） B.胃没有排空胃没有排空C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（主要原因是（ ）A.pH不适合不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.小肠中没有蛋白质可被消化小肠中没有蛋白质可被消化CA3.能够使唾液淀粉

5、酶水解的是（能够使唾液淀粉酶水解的是（ ）A.淀粉酶淀粉酶 B.脂肪酶脂肪酶C.蛋白酶蛋白酶 D.肽酶肽酶 4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ）A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力一旦离开活细胞，酶就失去催化能力CD（二果胶酶的作用（二果胶酶的作用阅读课本阅读课本P42P42的内容，思考下列问题：的内容，思考下列问题

6、： 什么是果胶，其单体是什么？什么是果胶，其单体是什么？ 什么是果胶酶？什么是果胶酶？ 果胶酶在果汁制作中的作用是什么？果胶酶在果汁制作中的作用是什么？（二果胶酶的作用（二果胶酶的作用 什么是果胶，其单体是什么？什么是果胶，其单体是什么？果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。一种高分子化合物，不溶于水。影响果汁的出汁率，还会使果汁浑浊。影响果汁的出汁率，还会使果汁浑浊。 什么是果胶酶？什么是果胶酶？它是分解果胶的一类酶的总称，包括半乳糖它是分解果胶的一类酶的总称

7、，包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。（二果胶酶的作用（二果胶酶的作用 果胶酶在果汁制作中的作用是什么？果胶酶在果汁制作中的作用是什么？ 分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；使果胶水解为半乳糖醛酸。使果胶水解为半乳糖醛酸。 提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。（三酶的活性与影响酶活性的因素（三酶的活性与影响酶活性的因素阅读课本阅读课本P4243P4243的内容，思考下列问题：的内容，思考下列问题： 什么是酶的活性？什么是酶的活性？ 影响酶活性的因素有哪些？影响酶活性的因素有哪些？（三酶

8、的活性与影响酶活性的因素（三酶的活性与影响酶活性的因素 什么是酶的活性？什么是酶的活性？指酶催化一定化学反应的能力。指酶催化一定化学反应的能力。 在一定的条件下，酶所催化的某一化学在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度可表示酶活性的高低。反应的反应速度可表示酶活性的高低。 酶反应速度用单位时间内、单位体积中酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。反应物的减少量或产物的增加量来表示。（三酶的活性与影响酶活性的因素（三酶的活性与影响酶活性的因素 影响酶活性的因素有哪些？影响酶活性的因素有哪些？温度温度（三酶的活性与影响酶活性的因素（三酶的活性与影响酶活性的因

9、素 影响酶活性的因素有哪些？影响酶活性的因素有哪些？温度温度果胶酶的最适温度为果胶酶的最适温度为45455050。B B、果胶酶的最适温度、果胶酶的最适温度C C、高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？、高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么？低温呢？为什么？低温呢？不能恢复，因高温破坏了酶的分子结构，高温对酶不能恢复，因高温破坏了酶的分子结构，高温对酶造成不可逆的破坏。但低温使酶的活性丧失后，缓造成不可逆的破坏。但低温使酶的活性丧失后，缓慢恢复其温度活性仍可恢复。慢恢复其温度活性仍可恢复。（三酶的活性与影响酶活性的因素（三酶的活性与影响酶活性的因素 影响酶活性的因素有哪些？影响酶活

10、性的因素有哪些？ 酶的催化能力的发挥有一个最适酶的催化能力的发挥有一个最适pH pH ，在低于，在低于最适最适pHpH时，随着时，随着pHpH的升高，酶的催化能力也相的升高，酶的催化能力也相应升高，高于最适应升高，高于最适pHpH时，随着时，随着pHpH的升高，酶的的升高，酶的活性逐渐下降，活性逐渐下降，pHpH过高或过低会使蛋白质变性，过高或过低会使蛋白质变性，当蛋白质变性后，酶也就完全丧失了活性。当蛋白质变性后，酶也就完全丧失了活性。 pH pH：果胶酶的最适果胶酶的最适pHpH范围为范围为3.03.06.06.0。B B、果胶酶的最适、果胶酶的最适pHpH（三酶的活性与影响酶活性的因素（

11、三酶的活性与影响酶活性的因素 影响酶活性的因素有哪些？影响酶活性的因素有哪些？ pH pH：酶的抑制剂：酶的抑制剂： Fe3Fe3、Cu2Cu2、Zn2Zn2等金属离子对果等金属离子对果胶酶有抑制作用。胶酶有抑制作用。1.1.果胶是植物组织的组成成分之一果胶是植物组织的组成成分之一, ,它主要存它主要存在于植物组织的哪一部分在于植物组织的哪一部分? ?（）（） 细胞核细胞核 细胞质细胞质 细胞间隙细胞间隙 细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）透明果汁半乳糖醛酸透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂丙酮酸酶制剂果胶酶是分解果胶的一类酶的总称

12、，它不包括果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括A.A.多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果胶分解酶果胶分解酶C.C.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果胶酯酶果胶酯酶DBC4 4、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整和适量的水混合装入一个容器内，调整pHpH至至2.02.0，保存于保存于370C370C的水浴锅内。过一段时间后，容器的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（内剩余的物质是（ ）A A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水、唾液淀粉酶、淀粉、

13、胃蛋白酶、水C C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D D、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水提示：提示：唾液淀粉酶最适唾液淀粉酶最适pHpH6.86.8，其化学本质是蛋白质，其化学本质是蛋白质（四果胶酶的用量（四果胶酶的用量1 1、酶的生产、酶的生产提取法：采用各种技术，直接从动物或微生物的细提取法：采用各种技术，直接从动物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来在原料充分的地区得以应胞或组织中将酶提取出来在原料充分的地区得以应用）。用）。发酵法：通过微生物发酵来获得人们所需的酶发酵法：通过微生物发酵来获得人们所需的酶202

14、0世纪世纪5050年代以来生产酶的主要方法），如用曲霉、青年代以来生产酶的主要方法），如用曲霉、青霉等微生物发酵生产果胶酶。霉等微生物发酵生产果胶酶。化学合成法：成本比较高，只能合成已知结构的酶。化学合成法：成本比较高，只能合成已知结构的酶。2 2、控制酶的用量、控制酶的用量 生产果汁时，为了果胶酶得到充分的利用，节约生产果汁时，为了果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量。成本，需要控制好酶的用量。 果胶酶的活性受温度影响。处于最适果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。的澄清度与果胶

15、酶的活性大小成正比。（一探究温度对果胶酶活性的影响（一探究温度对果胶酶活性的影响2 2、实验操作流程、实验操作流程 你能设计吗？你能设计吗？思索：思索：1 1、你打算设置多少个温度值？、你打算设置多少个温度值？2 2、你如何得到苹果泥？、你如何得到苹果泥？3 3、你怎样保证在任一温度装置中、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶酶及混合后温度的一苹果泥和果胶酶及混合后温度的一至？至？4 4、你依据什么来判定果胶酶的活、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小？性大小的大小？(1)(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。适量蒸馏水备用。

16、（一探究温度对果胶酶活性的影响（一探究温度对果胶酶活性的影响2 2、实验操作流程、实验操作流程(2) (2) 分别向编号为分别向编号为l l9 9的的9 9个个100 mL100 mL洁净的烧杯中洁净的烧杯中各加入各加入20ml20ml苹果泥苹果泥(3)(3)将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温度将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温度分别调至分别调至00、10 10 、20 20 、 80 80 ，再把，再把温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一段温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一段时间。时间。(4)(4)过滤后测量记录果汁体积量）过滤后测量记录果汁体积量）3 3制作用

17、于记录结果的表格制作用于记录结果的表格温度温度/01020304050607080出汁出汁量量/ml/ml 将果泥和果胶酶分装在不同的试管中将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。性的问题。 为什么在混合苹果泥和果为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温酶分装在不同的试管中恒温处理？处理？ 果胶酶的活性受果胶酶的活性受pHpH

18、影响，处于最适影响，处于最适pHpH，酶的活性最高，高于或低于此值活，酶的活性最高，高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。度与果胶酶的活性大小成正比。2 2、实验操作流程、实验操作流程 请你设计。请你设计。2 2、实验操作流程、实验操作流程有两位同学分别用以下两种方法操作：有两位同学分别用以下两种方法操作：(1)(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。加入适量蒸馏水备用。(2)(2)分别向编号为分别向编号为l l7 7的的7 7个个100 mL100 mL洁净的烧

19、杯洁净的烧杯中各加入中各加入20ml20ml苹果泥之后，下面两种操作：苹果泥之后，下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的相混合，再把混合液的pHpH分别调至分别调至4 4、5 5、1010。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的的pHpH分别调至分别调至4 4、5 5、6 6、 10 10 ，再把，再把pHpH相等的果相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)(1)请问上述哪一种方法更科学请问上述哪一种方法更科学? ? 。理由：理由： _。

20、(2)(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使使 ，以减少实验误差。以减少实验误差。方法二方法二酶和反应物果胶充分接触酶和反应物果胶充分接触2 2、实验操作流程、实验操作流程一开始便达到实验预设的一开始便达到实验预设的pHpH方法二的操作能够确保酶的反应环境从方法二的操作能够确保酶的反应环境从(3)(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示的条件下，以横坐标表示pHpH，纵坐标表示，纵坐标表示( (果汁果汁体积或果胶分解速率体积或果胶分解速率) )，实验操作和记录是比较，实验操作和

21、记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图。若中选择一个最可能是实验结果的曲线图。若实验所获得的最适宜实验所获得的最适宜pH=mpH=m，请你在所选的曲线图，请你在所选的曲线图中标出中标出“m m点的位置。点的位置。甲甲m m果果胶胶分分解解率率( (三三) )探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量1 1、实验原理、实验原理 在一定的条件下，随着酶浓度的增在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，在增加酶的用量，果汁的体一数值后，在增加酶的用量，果汁

22、的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。积不再改变，此值即是酶的最适用量。2 2、实验操作、实验操作 请你设计。请你设计。2 2、实验操作流程、实验操作流程( (三三) )探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量3 3制作用于记录结果的表格制作用于记录结果的表格酶量酶量/mg/mg123456789出汁量出汁量/ml/ml 根据你对酶的特性的了解，画出实验结根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标曲线：果的可能坐标曲线：提示：温度是自变量，应控制果泥量、提示：温度是自变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的的pHpH等所有其他条件不变。只有这样

23、才能等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。生影响。 当探究温度对果胶酶活性的当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？些因素应该保持不变？本实验的自变量、应变量、无关变量分析本实验的自变量、应变量、无关变量分析( (以探究果胶酶的用量实验为例以探究果胶酶的用量实验为例) )变量名称变量名称含含 义义实例实例关关 系系实验变量实验变量( (自变量自变量) )实验中实验者所操实验中实验者所操纵的因素或条件纵的因素或条件实验变实验变量为原量为原因，反因，反应变量应变量是结果

24、，是结果，二者是二者是因果关因果关系系反应变量反应变量( (因变量因变量) )由于实验变量而引由于实验变量而引起的变化和结果起的变化和结果无关变量无关变量除自变量外，对实除自变量外，对实验结果造成干扰的验结果造成干扰的其他因素其他因素果胶酶果胶酶的量的量果汁量果汁量温度等温度等在最适温度和在最适温度和pHpH条件下制作条件下制作1 1升苹升苹果汁，使用多少果胶酶最合适？果汁，使用多少果胶酶最合适？1.果胶酶常在果胶酶常在0-4下下 保管。其原因是保管。其原因是此温度条件下，酶的活性最高。此温度条件下，酶的活性最高。此温度条件下，酶变性失活。此温度条件下，酶变性失活。低温可降低酶的活性，但酶不变

25、性失活。低温可降低酶的活性，但酶不变性失活。. 自然条件下，果胶酶常在自然条件下，果胶酶常在0-4下发生催化下发生催化 作用。作用。3探究温度对果胶酶活性的影响、探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为量依次为 ( ) A温度、酶活性、酶用量温度、酶活性、酶用量 B苹果泥用量、苹果泥用量、pH、果汁量、果汁量 C反应时间、酶活性、酶用量反应时间、酶活性、酶用量 D温度、温度、pH、果胶酶用量、果胶酶用量4同一个体内的各类活细胞所含的酶同一个体内的各类活细胞所含的酶 A种类有差异，数量相同种类有差异，数量

26、相同 B种类有差异，种类有差异，数量不同数量不同 C种类无差异，数量相同种类无差异，数量相同 D种类无差异，种类无差异，数量不同数量不同5.下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系倍时，底物浓度和反应速度关系的是的是BB将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在1010水浴中恒温处理水浴中恒温处理1010分钟如图分钟如图A A）将步骤将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在次在1010水浴中恒温处理水浴中恒温处理1010分钟如图分

27、钟如图B B）。）。101020203030404050506060707080808 81313151525251515121211111010使得酶与果泥处于使得酶与果泥处于同一温度条件下。同一温度条件下。7.某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放置一段时间的水果硬。他们根据所学知识，置一段时间的水果硬。他们根据所学知识，认为可能的原因是放置一段时间的水果果认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高，而且果胶酶能将细胞壁分解，胶酶含量高，而且果胶酶能将细胞壁分解，使水果细胞相互分离，导致水果变软。为使水果细胞相互分离，导致水果变软。为了探究上述假设是否正确，他们进行了如了探究上述假设是否正确，他们进行了如下探究：下探究：实验原理：实验原理： _。 实验假设：实验假设：_。 实验方法步骤：实验方法步骤：果胶酶能将胞间层的果胶分解，果胶酶能将胞间层的果胶分解，放置一段时间的水果果胶酶含量放置一段时间的水果果胶酶含量使细胞分散，水果变软。使细胞分散，水果变软。比新鲜水果高比新鲜水果高 。（1 1称等量的去皮的新鲜苹果和放置