我的果胶酶在果汁生产中的应用

1、专题4 酶的研究与应用果胶果胶存在部位：存在部位：细胞壁以及胞间层细胞壁以及胞间层化学本质：化学本质：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物分子化合物性质：性质：不溶于水不溶于水 果汁加工的影响果汁加工的影响：果胶不仅会影响出：果胶不仅会影响出 汁汁 率，率，还会使果汁浑浊还会使果汁浑浊2果胶酶果胶酶 能产生果胶酶的生物：能产生果胶酶的生物：植物、霉菌、植物、霉菌、酵母菌和细菌酵母菌和细菌作用作用：分解果胶，瓦解细胞壁和胞间层，使榨：分解果胶，瓦解细胞壁和胞间层，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变

2、得澄清醛酸，使浑浊的果汁变得澄清 1.果胶酶为什么能果胶酶为什么能够提高水果的出汁够提高水果的出汁率并使果汁变得澄率并使果汁变得澄清？清？想一想想一想加加果果胶胶酶酶 分解果胶，瓦解植分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；物的细胞壁及胞间层；提高水果的出汁率提高水果的出汁率使果胶水解为半乳使果胶水解为半乳糖醛酸，并使果汁变糖醛酸，并使果汁变得澄清。得澄清。1 1、酶的生产、酶的生产提取法：提取法：采用各种技术，直接从动物或微生物的采用各种技术，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细胞或组织中将酶提取出来（在原料充分的地区得以应用）。以应用）。发酵法：发酵法：通过微生物

3、发酵来获得人们所需的酶通过微生物发酵来获得人们所需的酶（2020世纪世纪5050年代以来生产酶的主要方法），年代以来生产酶的主要方法），如用如用曲霉、青霉等微生物发酵曲霉、青霉等微生物发酵生产果胶酶。生产果胶酶。基础知识基础知识（四）果胶酶的用量（四）果胶酶的用量化学合成法：化学合成法： 成本比较高，只能合成已知结构成本比较高，只能合成已知结构的酶。的酶。2 2、控制酶的用量、控制酶的用量 为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量。要控制好酶的用量。注意！注意！ 温度温度、pHpH、酶的抑制剂酶的抑制剂、酶的浓酶的浓度、度、底物浓度底物浓

4、度均会影响酶促反应速率均会影响酶促反应速率 温度、温度、 pHpH、酶的抑制剂影响酶活性，、酶的抑制剂影响酶活性，底物浓度不影响酶的活性底物浓度不影响酶的活性 果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括的一类酶的总称，包括 、 和和 等。等。酶的活性酶的活性指酶指酶 一定化学反应的能力。一定化学反应的能力。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 或或 来表示来表示. .酶的活性受酶的活性受 、 和和 的的影响影响在生产果汁时，为了使果胶酶得到充分利用，在生产果汁时，为了使果胶酶得到充分利用，控制好酶的用量，用量多少控制

5、好酶的用量，用量多少常通过常通过 的手段进行探究。的手段进行探究。温度温度多聚多聚半乳糖醛酸半乳糖醛酸酶酶果胶分解酶果胶分解酶果胶脂酶果胶脂酶反应物的减少量反应物的减少量生成物的增加量生成物的增加量催化催化PH酶抑制剂酶抑制剂实验实验制作果汁要解决两个问题制作果汁要解决两个问题一一.果肉的出汁率低果肉的出汁率低,耗时长耗时长二榨取的果汁浑浊，黏度高，二榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀易发生沉淀果胶酶果胶酶二二 实验设计实验设计实验设计的三个基本原则：实验设计的三个基本原则：1 1、对照原则、对照原则2 2、单因子变量原则、单因子变量原则3 3、等量原则、等量原则制果泥制果泥恒温保温恒温保温果

6、胶酶和苹果泥混果胶酶和苹果泥混合合过滤果汁过滤果汁制果泥制果泥恒温保温恒温保温果胶酶果胶酶和苹果和苹果泥混合泥混合过滤果汁过滤果汁可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的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时影响混合物的温度，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性从而影响果胶酶的活性为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要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将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？温处理？最后通过什么标准来判断酶活性的大小？最后通过什么标准来判断酶活性的大小？ 设计记录数据的表格设计记录数据的表格 结果分

7、析与评价：结果分析与评价：A、根据表中数据画曲线图；、根据表中数据画曲线图；P45B、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？如果你绘、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？如果你绘制的曲线图中无法判断出最适温度，你将如何改进实制的曲线图中无法判断出最适温度，你将如何改进实验方法？验方法？温度温度oC303540455055606570果汁果汁量量/ml等量的控制（果泥、果胶酶的量）等量的控制（果泥、果胶酶的量）等时间的控制（反应时间、过滤时间）等时间的控制（反应时间、过滤时间）恒温的控制（不同反应物的预热恒温的控制（不同反应物的预热 水浴、水浴、反应物的混合搅拌等）反应物的混合搅拌等）此实验，哪个

8、因素是自变量？哪个是因此实验，哪个因素是自变量？哪个是因变量？哪些因素应保持不变？变量？哪些因素应保持不变？自变量自变量：温度：温度 因变量因变量 ：果汁量：果汁量 保持不变的因素实验原则实验原则：单一变量原则：单一变量原则 对照的原则（相互对照）对照的原则（相互对照）实验设计实验设计（1-11-1）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1 1、分别用、分别用0 00 0C C和和1001000 0C C的温度处理某种酶后，酶都的温度处理某种酶后，酶都没有活性，但（没有活性，但（ ） A A、经过、经过0 00 0C C处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复 B B、经过、经

9、过1001000 0C C处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复 C C、经过、经过0 00 0C C处理的酶的空间结构遭破坏处理的酶的空间结构遭破坏 D D、经过、经过1001000 0C C处理的酶被水解成了氨基酸处理的酶被水解成了氨基酸试一试试一试实验设计实验设计2 2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和、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，调整适量的水混合装入一个容器内，调整pHpH至至2.02.0，保，保存于存于37370 0C C的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（的物质是（ ）提示：提示：唾液淀

10、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基础知识基础知识（二）酶的活性与影响酶活性的因素二）酶的活性与影响酶活性的因素（三）探究果胶酶的用量（三）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，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。不同浓度的果胶酶溶液不同浓度的果胶酶溶液 同一浓度不同体积的果胶酶溶液同一浓度不同体积的果胶酶溶液 实验提示实验提示：可以配制：可以配制不同浓度的果胶酶溶不同浓度的果胶酶溶液液，也可以只配制，也可以只配制一种浓度一种浓度的果胶酶溶液，

11、的果胶酶溶液，然后使用然后使用不同的体积不同的体积即可。即可。 需要注意的是，反应液的需要注意的是，反应液的pH必须相同，必须相同，否则将影响实验结果的准确性。否则将影响实验结果的准确性。作业：实验设计作业：实验设计-探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量酶浓酶浓度度mg123456789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，果胶酶的与其他工业用酶基本相同，果胶酶的适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用适宜温度范围也比较宽泛，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

12、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，水果不用去皮。如用苹果为原材料，反应物，水果不用去皮。如用苹果为原材料，一般可按一般可按每个中等大小的苹果加水每个中等大小的苹果加水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

13、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，漏斗中应放置过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸滤纸。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酸溶液进行调节液进行调节。 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

14、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。1.关于果胶酶的说法正确的是关于果胶酶的说法正确的是( )A.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物子化合物C.果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称酶的总称D.果胶酶的化学本质是蛋白质或果胶酶的化学本质是蛋白质或RNAC课堂演练：2.下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙述，下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙述，错误的是（错误的是（ ）A.配制不同浓度的果胶酶溶

15、液，并在各组中加入等量的该配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液。溶液。B.调节调节pH，使各组中的，使各组中的pH相同而且处于适宜状态相同而且处于适宜状态C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。D.在相同适宜的温度条件下进行实验在相同适宜的温度条件下进行实验。C 3、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液、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，调淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整之整之PH至至2.0,保存于保存于37度的水浴锅内。过一度的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质为（段时间后，容器内剩余

16、的物质为（ ）A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水A1、关于酶的说法正确的是：、关于酶的说法正确的是：A、果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素、果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素B、果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高、果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物分子化合物C、果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一、果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称类酶的总称

17、D、果胶酶的化学本质是蛋白质或、果胶酶的化学本质是蛋白质或RNAC2、下列不是果胶酶成分的是：、下列不是果胶酶成分的是：A、纤维素酶、纤维素酶B、果胶分解酶、果胶分解酶C、多聚半乳糖醛酸酶、多聚半乳糖醛酸酶D、果胶酯酶、果胶酯酶A3、下列叙述中对果胶酶的作用叙述错误、下列叙述中对果胶酶的作用叙述错误的是：的是：A、果胶酶是一种催化剂，可改变反应速度、果胶酶是一种催化剂，可改变反应速度B、果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁、果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层及胞间层C、在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清、在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D、果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸、果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D4、下列与酶的活性有关的说法不准确的、下列与酶的活性有关的说法不准确的是：是：A、酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外、酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响界条件的影响B、酶的活性是指酶催化一定的化学反应的能、酶的活性是指酶催化一定的化学反应的能力力C、酶的活性受温度、酶的活性受温度、PH等因素的影响等因素的影响D、酶活性高低与反应物浓度无关、酶活性高低与反应物浓度无关A