專題4課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

專題4酶的研究與應用課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

一、課題目標1簡述果膠酶的作用；2檢測果膠酶的活性；對果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量；4搜集有關果膠酶應用的資料。一、細胞壁的結構及作用：作用是什么？特點？結構組成？保護植物細胞；支撐植物細胞彈性小；全透性纖維素、果膠二、果膠與果膠酶植物細胞壁及細胞之間胞間層的成分植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。1、果膠:在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細胞的細胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。2、果膠酶果膠半乳糖醛酸果膠酶（高分子化合物、不溶于水）（小分子化合物、溶于水）（一類酶）多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠酯酶等三酶的活性與影響酶活性的因素指酶催化一定化學反應的能力。酶反應速度用單位時間內單位體積中反應物的減少量或生成物的增加量來表示1酶的活性2影響酶活性的因素a溫度：：C酶的抑制劑Fe3＋、Ca2＋、n2＋等金屬離子對果膠酶有抑制作用果膠酶的用量控制用量的目的：為了使果膠酶得到充分的利用，節(jié)約成本果膠酶的來源植物、霉菌、酵母菌、細菌3、果膠酶:下列關于酶的活性敘述不正確的是:A．酶的數(shù)量越多，酶的活性越高B．酶的活性可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學反應的反應速度來表示C．是指酶催化一定化學反應的能力D．在適宜的條件下，酶的活性最高A課堂練習將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一個容器內，調整pH至20，保存于370C的水浴鍋內。過一段時間后，容器內剩余的物質是（）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、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水A唾液淀粉酶最適pH＝68，其化學本質是蛋白質果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括、和等。酶的活性指酶一定化學反應的能力。酶反應速度用單位時間內單位體積中或來表示酶的活性受、和的影響在生產(chǎn)果汁時，為了使果膠酶得到充分利用，節(jié)約成本，需要控制好酶的用量，用量多少常通過的手段進行探究。溫度多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠脂酶反應物的減少量生成物的增加量催化PH酶的抑制劑實驗四、實驗設計★1、探究溫度對果膠酶活性的影響★2、探究pH對果膠酶活性的影響★3、探究果膠酶的用量以小組為單位，討論完成實驗設計，寫出實驗具體方案、制作記錄表格、找出自變量、因變量及無關變量，統(tǒng)計相關疑問１探究溫度和pH對酶活性的影響四、實驗設計1、設計實驗方案A、確定溫度/PH梯度（50C/100C）/PH5、6、7、8→探究控制溫度/PH的方法和措施你的實驗變量是什么？如何設定？B、確定水果的種類→確定制備果汁的方法→確定實驗用的水果用量→確定果膠酶的用量→控制測定果膠酶活性的方法１探究溫度和pH對酶活性的影響2、實驗操作步驟：⑴制備水果泥⑵配制果膠酶⑶水果泥與果膠酶分別水浴保溫⑷將水果泥和果膠酶混合保溫⑸過濾出果汁⑹記錄果汁量⑺改變不同的溫度/PH后重復以上實驗（1）獲取蘋果泥；（2）保溫——蘋果泥和果膠酶分別進行；（多個溫度）（3）混合后保溫；（4）過濾。實驗設計（1-1）探究溫度對果膠酶活性的影響將分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管在同一恒溫水箱中恒溫加熱過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格，確定最適pH并畫曲線圖將5組試管的蘋果泥和果膠酶的PH分別調到50、60、70、80、90，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合，保持恒溫一段時間攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入5支試管果膠酶水溶液等量5支試管③①②⑤④？⑥結果分析與評價能夠確保酶的反應環(huán)境從一開始達到實驗預設的pH在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：1．與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10℃作為溫度梯度，設置的具體溫度為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以嘗試以5℃作為溫度梯度。2．蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水100～200mL的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。3．果泥的用量可以采用5mL左右，果膠酶的用量可采用質量濃度為2%的果膠酶溶液2mL。4．水浴時間可以為20～30min。5．過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。6．探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數(shù)為01%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節(jié)。２探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變量是，其他因素都應。果膠酶的用量保持不變方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應液的pH必須相同，否則將影響實驗結果的準確性。五、結果分析與評價１．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的溫度和p