果胶酶在果汁生产中的应用概述

导入新课视频一：制作柠檬汁第一页，共四十五页。大家自己制作过果汁吗？大家在制作果汁中有没有遇到下面的问题呢？果汁香香甜甜，是同学们都喜欢喝的一种饮品。第二页，共四十五页。自己做果汁速度慢自己做的果汁浑浊自己做的果汁有沉淀第三页，共四十五页。课题1

专题4酶的研究与应用第四页，共四十五页。

知识与能力果胶酶的作用酶的活性的定义影响酶活性的因素果胶酶的用量检测果胶酶的活性探究pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量搜集有关果胶酶应用的资料教学目标第五页，共四十五页。情感态度与价值观过程与方法本节课采取课本与实验相结合的方法，在实验过程中掌握关于果胶酶性质的知识。培养学生动手实验能力在实验过程中的团结互助的精神第六页，共四十五页。课题重点温度和pH对果胶酶活性的影响课题难点果胶酶的最适用量教学重难点第七页，共四十五页。什么是果胶酶？果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得。外观呈浅黄色，是一种粉末状的物品。果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清，对分解果胶具有良好的作用。内容解析1.基础知识第八页，共四十五页。为什么果胶酶能够让果汁变得澄清？

果胶酶可以分解细胞壁及胞间层的不溶的果胶，将果胶等物质分解成可溶性的半乳糖醛酸等物质，使浑浊的果汁变得澄清，增加果汁的稳定性，提高果汁的品质。

果胶酶第九页，共四十五页。植物细胞壁的构造细胞壁果胶层第十页，共四十五页。讨论：哪些因素能影响果胶酶的活性？温度pH抑制剂酶的用量下面我们从pH、温度、酶的用量上做几个实验来验证一下大家的想法。第十一页，共四十五页。温度对果胶酶活性的影响苹果、桔子2.实验设计实验材料实验试剂果胶酶实验器材榨汁机、试管、水浴锅第十二页，共四十五页。让我们动手操作一下2.取9支试管，每支试管中加入1mL果胶酶液5mL123……891.取9支试管，每支试管取5mL的橘子汁1mL123……89实验过程第十三页，共四十五页。3.将盛有果胶酶液和橘子汁的试管两两一组，分别放入35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃的恒温水浴锅中。……35℃40℃45℃第十四页，共四十五页。橘子汁果胶酶4.待两试管温度相同时，将果胶酶倒入等温的橘子汁中，恒温保持10分钟。为什么混合液第十五页，共四十五页。为什么要分别加热至恒温后才能混合呢？将两试管都进行恒温处理再混合，保证了底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了酶和橘子汁在混合过程中对混合物温度的影响，从而影响果胶酶的活性。第十六页，共四十五页。

讨论：

下面谁的方法检测果胶酶活性效果好？

不同温度下，将一定量果胶酶加入到橘子汁中，反应同样长的时间，用量筒测得过滤出的橘子汁的体积，橘子汁越多，酶活性越高。——A同学

不同温度下，将一定量果胶酶加入到橘子汁中，反应同样长的时间，比较橘子汁的澄清度，橘子汁越澄清，酶活性越高。B同学——第十七页，共四十五页。

B同学的原理是果胶酶将果胶分解为小分子物质后，果汁由于杂质变少，所以颜色变澄清，果胶酶的活性越大，杂质越少，橘子汁就越澄清。A同学的原理是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，因此不同的温度下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。第十八页，共四十五页。

两个同学的原理是相同的，B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。

因此两种方法都可以。第十九页，共四十五页。思考：如何检查不同pH对果胶酶活性的影响？设计出检查pH对果胶酶活性影响的实验步骤，在设计过程中注意一下三个问题：等量原则对照原则单一因子变量原则第二十页，共四十五页。各取一支分5组分别放入40℃的恒温水箱中恒温加热待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的橘子汁中并将试管内的pH调节为5、6、7、8、9恒温保持10min过滤果汁，用量筒测量果汁的量果胶酶水溶液等量分装5支试管搅拌器榨橘子汁分装5支试管pH对果胶酶活性的影响第二十一页，共四十五页。

下面我们再做一个实验，来检查一下果胶酶的最适用量是多少：123……10取十只试管，将果胶酶配置成不同浓度梯度溶液123……10取每种浓度梯度溶液2mL，分别加入到橘子汁溶液中在相同温度和pH值条件下反应一段时间最适果胶酶量的探究第二十二页，共四十五页。

下面我们来看看我们观察到的结果：酶量增加，果汁量增加说明什么第二十三页，共四十五页。酶的用量不足第二十四页，共四十五页。

下面我们来看看我们观察到的结果：酶量增加，果汁量增加说明什么说明什么酶量增加，果汁量不增加第二十五页，共四十五页。酶的用量已足够第二十六页，共四十五页。3.1温度对果胶酶活性的影响温度℃303540455055606570果汁量/mL根据实验结果绘制℃/mL曲线3.结果结果分析与评价第二十七页，共四十五页。3.2酶用量对果胶酶活性的影响浓度%123456789果汁量/mL根据实验结果绘制%/mL曲线第二十八页，共四十五页。很多水果都富含蛋白酶类，例如菠萝、无花果、木瓜、芒果、猕猴桃等，都是蛋白酶很强的水果。对于一些胃肠消化能力较弱的人来说，吃鱼肉等蛋白质类食物时配合这些水果，不仅不会有什么不良反应，反而会感到胃肠十分舒服。4.相关链接（水果中的酶类）第二十九页，共四十五页。课堂小结果胶酶浅黄色粉末状物品对分解果胶具有良好的作用，主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清影响酶活性因素：温度pH抑制剂酶的用量物理特征：功能：第三十页，共四十五页。高考链接1.（2001年河南、广东高考题）如图，回答下列问题：若纵坐标代表酶的催化效率，横坐标代表温度，那么B点表示的是

；整条曲线表示的是

。ABCO第三十一页，共四十五页。答案：酶活性所需的最适温度；在一定的浓度范围内随温度的升高，酶的活性逐渐增强，超过最适温度后，随温度的升高，酶的活性逐渐下降。解析：此题涉及了酶的活性与温度的关系。第三十二页，共四十五页。2.（江苏.2004）酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述错误的是（）A.有些酶是核酸B.酶的数量因参与化学反应而减少C.酶的活性与pH有关D.酶的催化效率很高A第三十三页，共四十五页。解析：本题考察关于酶的相关性质，酶的活性受到pH、温度和抑制剂影响。大部分的酶由蛋白质构成，但近年发现有些酶的组成为核酸。酶的催化效率很高，而且在反应过程中不会被消耗掉。第三十四页，共四十五页。2.（海南.2009）能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是（）A.淀粉酶、纤维素、溶菌酶B.纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C.果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D.磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶B第三十五页，共四十五页。解析：本题考查植物细胞壁和细胞膜的成分，细胞壁的成分是纤维素、果胶，所以用纤维素酶、果胶酶可以破坏其结构；细胞膜的成分是蛋白质和磷脂，所以可以用蛋白酶来破坏结构。第三十六页，共四十五页。1.酶的活性指酶______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_____________或者______________来表示。酶的活性受_______、_____和____________的影响。2.在生产果汁时，为了使果胶酶得到充分利用，节约成本，需要控制好酶的用量，用量多少常通过_____的手段进行探究。催化反映物量减少生成物的增加量温度pH酶抑制剂实验课堂练习填空题第三十七页，共四十五页。1.分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后，酶都没有活性，但（）A.经过0℃处理的酶活性能够恢复B.经过100℃处理的酶活性能够恢C.经过0℃处理的酶的空间结构遭破D.经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸A选择题第三十八页，共四十五页。2.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pH至2.0，保存于37℃的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（）A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水B第三十九页，共四十五页。简答题1.高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么？答：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，缓慢恢复其温度活性仍可恢复。第四十页，共四十五页。1.在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？答：需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。

2.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的高低？答：果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物教材习题答案第四十一页，共四十五页。

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力。在不同的温度和pH下果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。

3.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？

答：温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH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生影响。第四十二页，共四十五页。答：1.有两次瞬间高温灭菌2.酶处理的时间相对较长3.有离心分离步骤和浓缩步骤4.总结实验室制备果汁与大规模生产制备果汁的不同点水果榨汁瞬间高温灭菌冷却酶处理离心分离过滤浓缩包装制品瞬间高温灭菌第四十三页，共四十五页。第四十四页，共四十五页。内容总结导入新课。2.取9