果胶酶在果汁生产中的作用市赛

专题４酶的研究与应用

课题一果胶酶在果汁生产中的作用

基础知识：

（一）果胶酶有什么作用（1）细胞壁的层次：根据形成的时间和化学成分的不同可分成三层：胞间层、初生壁和次生壁。具次生壁细胞的细胞壁结构A横切面B纵切面1、初生壁2、胞间层3、细胞腔4、三层的次生壁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一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层，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。果胶酶是一类酶的总称：多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶（二）影响酶活性的因素因素：温度、PH、酶的抑制剂等。如何描述酶的活性？在科学研究与工业生产中，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。（一）探究温度对酶活性的影响实验设计阅读教材“资料一”，思考以下问题：1、在探究温度对果胶酶活性的实验中，唯一变量是什么？如何控制该变量？2、在探究温度对果胶酶活性的实验中，你将采用什么作为反应底物？3、除温度外，其他因素如何控制？4、在探究温度对果胶酶活性的实验中，你用什么来描述酶活性？1、在探究温度对果胶酶活性的实验中，唯一变量是什么？如何控制该变量？在该实验中的唯一变量是温度，其他条件（如PH）要保持一致。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10℃作为温度梯度，设置的具体温度为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以尝试以5℃作为温度梯度。2、在探究温度对果胶酶活性的实验中，你将采用什么作为反应底物？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，一般可按每个中等大小的苹果加水100～200mL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。3、除温度外，其他因素如何控制？除温度是唯一的变量外，其他影响该实验的因素都应保持一致。果泥的用量可以采用5mL左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为2%的果胶酶溶液2mL。水浴时间可以为20～30min。过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。4、在探究温度对果胶酶活性的实验中，你用什么来描述酶活性？通过过滤得到的果汁量来描述酶的活性。二探究PH对酶活性的影响探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为01%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。三探究果胶酶的适宜用量探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。1．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温处理？提示：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，从而影响果胶酶活性的问题。2．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？提示：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。3．A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？

提示：A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。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。4．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？提示：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。5．当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个