果胶酶在果汁生产中的作用24596课件

专题4酶的研究和应用果胶酶在果汁生产中的作用一、课题价值二、教学内容及实验三、教学建议四、课题的延伸——

与研究性学习相结合

一、课题价值（一）课标要求：1.具体内容标准：尝试利用酶活力测定的一般原理和方法2.活动建议：探究利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件，检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用，收集果胶酶其他方面利用的资料。

结合必修相关知识，以选择题或实验分析题形式侧重考查酶的应用、酶的特性、对照实验原理等。年份及高考卷考查知识点2008、2009、2010、2011年江苏，2008宁夏酶的应用2009江苏、2010年山东酶的特性对照实验一、课题价值（三）高考考点

二、教学内容及实验（一）、知识结构分析

1、教材基础知识

（1）果胶酶的作用①果胶：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。

②果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。

作用：果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。二、教学内容及实验（一）、知识结构分析

2.实验设计设计原则：影响果胶酶分解果胶实验结果的主要因素：

对照原则和等量原则。通过设置梯度手段探究。温度、pH值、果胶酶的用量、水果泥的用量、反应的时间和过滤的时间等。（一）、知识结构分析（定量分析、确定实验程序）实验1探究温度对酶活性的影响二、教学内容及实验（二）实验：

1.设计实验方案必须考虑的具体问题确定温度梯度确定控制温度的方法和措施确定水果种类确定制备果汁的方法确定果胶酶的用量2．实验流程：制备水果泥配制果胶酶将水果泥与果胶酶分别在同一温度的水浴中保温将相同温度下保温的水果泥和果胶酶混合保温过滤出果汁记录果汁量改变温度后重复实验

②实验试剂或药品：果胶酶

用量：

质量百分比浓度为1～2%的果胶酶溶液1mL。3．操作过程及应注意的问题：（二）实验：

③确定水果种类特别提示：效果较好的实验材料：苹果、橙子、梨3．操作过程及应注意的问题：（二）实验：

④水果泥（水果匀浆）的制作苹果、橙子等水果，不用去皮，但要去籽。

特别提示：如用苹果、橙子为原材料，一般可按水果：水=1:3的质量比进行搅拌，获得稀的果泥；如用西瓜或番茄为原料，应按水果：水=1:2的质量比进行搅拌3．操作过程及应注意的问题：（二）实验：橙子苹果

（只加入少量水制成的果泥）苹果梨西红柿橙子按水果：水=1:3的质量比进行搅拌，获得稀的果泥

苹果泥（从左至右）苹果与水质量比分别是：1:4、1:3；1:2

⑥水浴保温（1）将水果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理为5分钟，即可达到所需反应温度（2）两者混合后恒温水浴时间20min，即可接近最大果汁产量。特别提示：可用恒温水浴锅，或如右图这样用冰水或热水勾兑保温3．操作过程及应注意的问题：（二）实验：

⑦果汁过滤（1）可用滤纸，但过滤所需时间太长，滤液较少；（2）也可用一层纱布，但果汁澄清度较差。特别提示：此时提醒学生充分过滤，并防止果汁洒出。3．操作过程及应注意的问题：（二）实验：橙子梨苹果番茄西瓜过滤后获得的果汁实验2：研究pH与酶活性的关系

实验步骤：pH值2.03.04.05.06.07.08.09.010.0果汁量(mL)一只试管放入5g（约5mL）水果泥，编号A；另一只试管放入

1mL果胶酶，编号Bb.将A、B试管分别加入同一pH值的缓冲液1mLc.两只试管放入同一个保温装置，40℃水浴保温5分钟e.过滤出果汁，用量筒测量果汁量，记录实验结果。f.改变pH值后重复上面的实验实验结果记录表格如下：d.将A、B试管中水果泥和果胶酶混合，再40℃水浴保温20分钟如果要确定最适pH值：反应液中的pH最好通过缓冲溶液进行控制；也可以用0.1M的氢氧化钠或盐酸溶液对水果泥进行调节（用pH计测定，或用试纸测定）。特别提示：水果泥本身呈弱酸性，苹果泥的pH值约为5.5~6.0

如果仅仅探究pH对果胶酶活性的影响：

通过0.1M的氢氧化钠或盐酸溶液设置pH梯度，即可进行实验。

pH1：50ml1NNaAc中加入1NHCl70ml,再加水至250mlpH2：50ml1NNaAc中加入1NHCl52.5ml,再加水至250ml缓冲液pH3：50ml1NNaAc中加入1NHCl48.5ml,再加水至250mlpH4：50ml1NNaAc中加入1NHCl40ml,再加水至250mlpH5：50ml1NNaAc中加入1NHCl15ml,再加水至250mlPH3：0.2MNa2HPO44.11ml+0.1M柠檬酸溶液15.89mlpH4：0.2MNa2HPO47.71ml+0.1M柠檬酸溶液12.29ml缓冲液pH5：0.2MNa2HPO410.3ml+0.1M柠檬酸溶液9.7mlpH6：0.2MNa2HPO412.63ml+0.1M柠檬酸溶液7.37mlpH7：0.2MNa2HPO416.47ml+0.1M柠檬酸溶液3.53mlpH8：0.2MNa2HPO419.45ml+0.1M柠檬酸溶液0.55ml

pH8：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液中，添加0.1NNaOH3.97ml,再加水至100ml缓冲液pH9：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液中，添加0.1NNaOH21.3ml,再加水至100mlpH10：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液中，添加0.1NNaOH43.9ml,再加水至100ml实验3：研究果胶酶的用量

设置酶用量梯度

准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的水溶液，放入9支试管中，）并编号1～9。b.制备水果泥另取9支试管各加入5g（即5ml）水果泥。实验步骤：（或者配制不同浓度的果胶酶溶液：质量百分比浓度为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%的果胶酶溶液，各取1mL放入9支试管中。）试管编号123456789果胶酶含量（mg/每克果汁）0.20.40.60.81.01.21.31.41.5果汁量（ml）实验结果记录表格如下：c.将上述试管放入40℃恒温水浴保温5分钟，d.将不同浓度的果胶酶溶液分别迅速与各试管的水果泥混合，然后再放入40℃水浴保温20分钟。e.过滤出果汁，用量筒测量果汁的体积。配制的不同浓度的酶溶液（三）实验结果分析：1.温度与酶活性的关系2.pH与酶活性的关系用坐标曲线表示二、教学内容及实验3.榨出的果汁与果胶酶用量的关系结论：我校实验中所用果胶酶的最适温度约为35℃～45℃；最适PH在4～6；果胶酶用量最适为0.6mg/每克苹果汁（四）课题成果评价本课题评价的重点：对学生探究课题报告的评价上。报告的主要内容包括：实验设计实验数据分析（曲线图）实验过程中存在的问题分析同时在课题报告中还要求学生思考：①大规模生产与实验室制备的主要不同点是什么？②在工业生产中，你认为比较突出的问题是什么？应该如何改进？

二、教学内容及实验三、教学建议本课题可用3课时完成（一）教学时间：全年各时段均可，考虑到保温时间较长，且主要在40℃保温，气温较高时操作难度较小。（二）课时安排：课时教学内容补充说明第一课时第二课时第三课时引入课题，讲解基础知识。学生分组制订探究方案。学生分组完成温度或pH对酶活性影响的实验，并进行实验数据分析。学生分组完成对酶的最适用量探究的实验，完成课题报告。第二课时前教师应和各组学生讨论并确定实验方案。

第二、三课时实验过程中，研讨实验的细节问题和结果分析。（三）分组建议：

4～5人为一组。

第二课时将分成两部分，一部分学生探究温度对果胶酶活性的影响,另一部分探究pH对果胶酶活性的影响。

由于使用的玻璃器