果胶酶在果汁生产中的应用正式使用

关于果胶酶在果汁生产中的应用正式使用制作果汁面临两个主要问题：果汁的出汁率和澄清度低有什么方法可以解决吗？果胶酶加果胶酶第2页,共56页，2024年2月25日，星期天果胶酶在果汁生产中的作用第3页,共56页，2024年2月25日，星期天学习目标基础知识：一、果胶与果胶酶二、酶的活性与影响酶活性的因素实验设计：探究温度对果胶酶活性的影响第4页,共56页，2024年2月25日，星期天（一）果胶酶的作用阅读课本P42的内容，思考下列问题：

什么是果胶，其单体是什么？果胶对果汁制作的影响？什么是果胶酶？果胶酶在果汁制作中的作用是什么？一、基础知识第5页,共56页，2024年2月25日，星期天植物细胞壁和胞间层的主要成分不溶于水影响果汁的出汁率和澄清度半乳糖醛酸果胶作用：特点：单体：果胶与果胶酶一、基础知识第6页,共56页，2024年2月25日，星期天果胶酶果胶半乳糖醛酸果胶酶果胶分解酶多聚半乳糖醛酸酶果胶酯酶（一类酶的总称）霉菌、植物、酵母菌、细菌作用：包括来源：瓦解细胞壁和胞间层，提高果汁的出汁率和澄清度（核糖体）蛋白质本质合成第7页,共56页，2024年2月25日，星期天（二）酶的活性与影响酶活性的因素阅读课本P42—43的内容，思考下列问题：什么是酶的活性？表示酶活性高低的方法及衡量标准？影响酶活性的因素有哪些？第8页,共56页，2024年2月25日，星期天酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性概念：指酶催化一定化学反应的能力表示：在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量第9页,共56页，2024年2月25日，星期天（三）影响酶活性的因素影响酶活性的因素温度pH酶的抑制剂第10页,共56页，2024年2月25日，星期天（一）探究温度对果胶酶活性的影响好，就让我们一起来探究吧！二、实验设计第11页,共56页，2024年2月25日，星期天提出问题作出假设科学探究的一般过程

设计实验

进行实验

分析结果

得出结论

表达交流第12页,共56页，2024年2月25日，星期天提出问题：作出假设：如何设计实验取得证据证明假设?探究

对果胶酶活性的影响在最适温度（约50℃）时，果胶酶活性

，低于或高于最适温度时酶活性

。果胶酶的活性与果汁的出汁率和澄清度成

比变量自变量：温度因变量：酶的活性（出汁率或澄清度）正最高降低温度

第13页,共56页，2024年2月25日，星期天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、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。（一）探究温度对果胶酶活性的影响1、实验原理第14页,共56页，2024年2月25日，星期天2、材料：苹果、果胶酶3、仪器：搅拌器、试管、试管夹、滴管、烧杯、量筒、漏斗、温度计4、试剂：蒸馏水、热水、冰块5、实验操作流程

第15页,共56页，2024年2月25日，星期天搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入

支试管果胶酶水溶液等量9支试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9组分别放入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C的恒温水浴中保温试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格①②③④9第16页,共56页，2024年2月25日，星期天⑤

设计记录数据的表格温度/oC303540455055606570果汁量/ml第17页,共56页，2024年2月25日，星期天（1）获取苹果泥；（2）保温——苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）（3）混合后保温；（4）过滤。第18页,共56页，2024年2月25日，星期天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。?

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？问题思考第19页,共56页，2024年2月25日，星期天（二）探究pH对果胶酶活性的影响果胶酶的活性受pH影响，处于最适pH，酶的活性最高，高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。1、实验原理2、实验操作流程

第20页,共56页，2024年2月25日，星期天2、实验操作流程有两位同学分别用以下两种方法操作：(1)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。(2)分别向编号为l～7的7个100mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥之后，下面两种操作：第21页,共56页，2024年2月25日，星期天方法一：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pH分别调至4、5、…、10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、…、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问上述哪一种方法更科学?

。理由：_____________________________________________________

(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使

以减少实验误差。方法二酶和反应物（果胶）充分接触方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH或“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”第22页,共56页，2024年2月25日，星期天(3)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pH，纵坐标表示(果汁体积或果胶分解速率)，实验操作和记录是比较切实可行的。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

。若实验所获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。甲m果胶分解率第23页,共56页，2024年2月25日，星期天2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，应该如何设置对照组？需要。不同的温度或pH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？

A同学：变量：温度（或pH）不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时间等。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。B同学：对于变量的控制应该与A相同但观察因变量的角度不同。问题思考第24页,共56页，2024年2月25日，星期天

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？

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。第25页,共56页，2024年2月25日，星期天(三)探究果胶酶的用量1、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，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。第26页,共56页，2024年2月25日，星期天（1）配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥；

①配制不同浓度的果胶酶溶液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，取等量放入9支试管中，并编号1～9。2、实验操作流程②制备水果泥搅拌器搅拌制成苹果泥并称45g，等量装入9支试管中，并编号1～9。第27页,共56页，2024年2月25日，星期天（2）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。（3）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水箱中。（4）恒温水浴约20分钟（5）过滤后测量果汁的体积3．制作用于记录结果的表格酶量/mg123456789出汁量/ml第28页,共56页，2024年2月25日，星期天①本实验的自变量、因变量、无关变量分析(以探究果胶酶的用量实验为例)变量名称含义实例关系实验变量(自变量)实验中实验者所操纵的因素或条件实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系反应变量(因变量)由于实验变量而引起的变化和结果无关变量除自变量外，对实验结果造成干扰的其他因素果胶酶的量果汁量温度等知识拓展第29页,共56页，2024年2月25日，星期天②实验结果与分析：③根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标曲线：如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量。第30页,共56页，2024年2月25日，星期天三、结果分析与评价1、温度、pH与果胶酶活性的关系第31页,共56页，2024年2月25日，星期天一般为50mg/l左右，因为用此浓度处理果汁2～4小时后果汁率增加10％后不再增加。2、在最适温度和pH条件下制作1L苹果汁，使用多少果胶酶最合适？为什么？第32页,共56页，2024年2月25日，星期天3、你做出了澄清的苹果汁了吗？粗略地估算你制作1L苹果汁的成本，其价格接近于市场价吗？如果有明显不同，你能分析产生差异的原因吗？苹果泥的用量、果胶酶的用量和酶的催化条件如温度、PH是否适宜等不仅影响到是否制作出澄清的苹果汁，还影响到苹果汁制作的成本。第33页,共56页，2024年2月25日，星期天4、如果从你绘制的曲线图中无法判断出果胶酶的最适pH或温度，你将如何改进实验方法？（1）重新设置温度或PH梯度。（2）检查无关变量是否一致并最适宜。第34页,共56页，2024年2月25日，星期天课后练习（P45)大规模生产与实验室制备的主要不同点是：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。第35页,共56页，2024年2月25日，星期天1、分别用0℃和100

℃的温度处理某种酶后，酶都没有活性，但（）AA、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复

C、经过0℃处理的酶的空间结构遭破坏

D、经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸课堂练习第36页,共56页，2024年2月25日，星期天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A提示：唾液淀粉酶最适pH＝6.8，其化学本质是蛋白质第37页,共56页，2024年2月25日，星期天3.果胶酶常在0-4℃下保存。其原因是Ａ．此温度条件下，酶的活性最高。Ｂ．此温度条件下，酶变性失活。Ｃ．低温可降低酶的活性，但酶不变性失活。Ｄ.自然条件下，果胶酶常在0-4℃下发生催化作用。C第38页,共56页，2024年2月25日，星期天4．果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括()A．多聚半乳糖醛酸酶B．果胶分解酶

C．乳糖分解酶D．果胶酯酶C5．探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为()A．温度、酶活性、酶用量

B．苹果泥用量、pH、果汁量

C．反应时间、酶活性、酶用量

D．温度、pH、果胶酶用量D第39页,共56页，2024年2月25日，星期天6．在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是()A．加大苹果泥用量

B．加大果胶酶用量

C．进一步提高温度

D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物D第40页,共56页，2024年2月25日，星期天7．工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响。某学生设计了如下实验：①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图A）第41页,共56页，2024年2月25日，星期天③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）。④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图B）。温度/℃1020304050607080出汁量/ml813152515121110第42页,共56页，2024年2月25日，星期天根据上述实验，请分析回答下列问题：（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。（2）实验结果表明，当温度为_____时果汁量最多，此时果胶酶的活性______。当温度再升高时，果汁量降低，说明：____。（3）实验步骤①的目的是：____________________________________________________________。（4）为什么说果汁体积越大，酶的活性越高？果胶40℃最高温度升高，酶的活性降低使得酶与果泥处于同一温度条件下。

果胶酶可将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸。所以苹果汁的体积就越大，表明果胶酶的活性越高。第43页,共56页，2024年2月25日，星期天8.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，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，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，他们进行了如下探究：实验原理：_________________________________________________________________________________。

实验假设：___________________________________________________________________________________。

实验方法步骤：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使细胞分散，水果变软。比新鲜水果高。第44页,共56页，2024年2月25日，星期天（1）称等量的去皮的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切成小块，放在榨汁机中，制成果泥，（2）用滤纸或5层纱布过滤，收集滤液（条件相同）。（3）___________________________。（4）结果：新鲜苹果收集的滤液少，澄清度低。

（5）结论：___________________________________________

（6）根据此实验，能否得出水果放置时间越长，营养价值越高的结果？

观察比较滤液的体积和澄清度放置一段时间的水果果胶酶含量不能。因为水果放置时间过长，维生素C损耗多。比新鲜水果高。第45页,共56页，2024年2月25日，星期天9．验证果胶酶在果汁生产中的作用。实验方法及步骤：(1)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。(2)取两个100mL洁净的烧杯，编号l、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。注入果胶酶溶液2mL第46页,共56页，2024年2月25日，星期天(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)，________________________________________，并记录结果。(4)实验结果的预测及结论：如果是__________________________________________________________________，说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。相同时间滤出的果汁的体积及果汁的澄清度1号烧杯中果汁的体积多于2号烧杯中的果汁，澄清度也高于2号烧杯第47页,共56页，2024年2月25日，星期天10．关于果胶及果胶酶的叙述中，正确的是Ａ．果胶酶不溶于乙醇。Ｂ．果胶不溶于乙醇。Ｃ．加热使果胶变性失活。Ｄ．加热使果胶酶活性增强。B第48页,共56页，2024年2月25日，星期天课堂练习11、关于果胶酶的说法正确的是（）A、果胶酶分解细胞壁的主要成分--