果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用市賽

專題４酶的研究與應(yīng)用

課題一果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

基礎(chǔ)知識：

（一）果膠酶有什么作用（1）細(xì)胞壁的層次：根據(jù)形成的時間和化學(xué)成分的不同可分成三層：胞間層、初生壁和次生壁。具次生壁細(xì)胞的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)A橫切面B縱切面1、初生壁2、胞間層3、細(xì)胞腔4、三層的次生壁果膠是植物細(xì)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。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，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層，使榨取果汁變得更容易，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。果膠酶是一類酶的總稱：多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠酯酶（二）影響酶活性的因素因素：溫度、PH、酶的抑制劑等。如何描述酶的活性？在科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)中，酶反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。（一）探究溫度對酶活性的影響實驗設(shè)計閱讀教材“資料一”，思考以下問題：1、在探究溫度對果膠酶活性的實驗中，唯一變量是什么？如何控制該變量？2、在探究溫度對果膠酶活性的實驗中，你將采用什么作為反應(yīng)底物？3、除溫度外，其他因素如何控制？4、在探究溫度對果膠酶活性的實驗中，你用什么來描述酶活性？1、在探究溫度對果膠酶活性的實驗中，唯一變量是什么？如何控制該變量？在該實驗中的唯一變量是溫度，其他條件（如PH）要保持一致。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(shè)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、在探究溫度對果膠酶活性的實驗中，你將采用什么作為反應(yīng)底物？蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應(yīng)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(jìn)行攪拌，獲得稀的蘋果泥。3、除溫度外，其他因素如何控制？除溫度是唯一的變量外，其他影響該實驗的因素都應(yīng)保持一致。果泥的用量可以采用5mL左右，果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%的果膠酶溶液2mL。水浴時間可以為20～30min。過濾果汁時，漏斗中應(yīng)放置濾紙。4、在探究溫度對果膠酶活性的實驗中，你用什么來描述酶活性？通過過濾得到的果汁量來描述酶的活性。二探究PH對酶活性的影響探究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(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為01%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。三探究果膠酶的適宜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(chǔ)之上的。此時，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。實驗時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(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。1．為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。2．在探究溫度或pH的影響時，是否需要設(shè)置對照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？提示：需要設(shè)置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。3．A同學(xué)將哪個因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？

提示：A同學(xué)將溫度或pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結(jié)果才能說明問題。B同學(xué)對于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。4．想一想，為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。5．當(dāng)探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個