果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用正式使用

關(guān)于果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用正式使用制作果汁面臨兩個(gè)主要問(wèn)題：果汁的出汁率和澄清度低有什么方法可以解決嗎？果膠酶加果膠酶第2頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用第3頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天學(xué)習(xí)目標(biāo)基礎(chǔ)知識(shí)：一、果膠與果膠酶二、酶的活性與影響酶活性的因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響第4頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）果膠酶的作用閱讀課本P42的內(nèi)容，思考下列問(wèn)題：

什么是果膠，其單體是什么？果膠對(duì)果汁制作的影響？什么是果膠酶？果膠酶在果汁制作中的作用是什么？一、基礎(chǔ)知識(shí)第5頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天植物細(xì)胞壁和胞間層的主要成分不溶于水影響果汁的出汁率和澄清度半乳糖醛酸果膠作用：特點(diǎn)：?jiǎn)误w：果膠與果膠酶一、基礎(chǔ)知識(shí)第6頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天果膠酶果膠半乳糖醛酸果膠酶果膠分解酶多聚半乳糖醛酸酶果膠酯酶（一類(lèi)酶的總稱(chēng)）霉菌、植物、酵母菌、細(xì)菌作用：包括來(lái)源：瓦解細(xì)胞壁和胞間層，提高果汁的出汁率和澄清度（核糖體）蛋白質(zhì)本質(zhì)合成第7頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）酶的活性與影響酶活性的因素閱讀課本P42—43的內(nèi)容，思考下列問(wèn)題：什么是酶的活性？表示酶活性高低的方法及衡量標(biāo)準(zhǔn)？影響酶活性的因素有哪些？第8頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶的活性與影響酶活性的因素酶的活性概念：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力表示：在一定的條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量第9頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）影響酶活性的因素影響酶活性的因素溫度pH酶的抑制劑第10頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響好，就讓我們一起來(lái)探究吧！二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第11頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天提出問(wèn)題作出假設(shè)科學(xué)探究的一般過(guò)程

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

分析結(jié)果

得出結(jié)論

表達(dá)交流第12頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天提出問(wèn)題：作出假設(shè)：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)取得證據(jù)證明假設(shè)?探究

對(duì)果膠酶活性的影響在最適溫度（約50℃）時(shí)，果膠酶活性

，低于或高于最適溫度時(shí)酶活性

。果膠酶的活性與果汁的出汁率和澄清度成

比變量自變量：溫度因變量：酶的活性（出汁率或澄清度）正最高降低溫度

第13頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天果膠酶的活性受溫度影響。處于最適溫度時(shí)，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。（一）探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響1、實(shí)驗(yàn)原理第14頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、材料：蘋(píng)果、果膠酶3、儀器：攪拌器、試管、試管夾、滴管、燒杯、量筒、漏斗、溫度計(jì)4、試劑：蒸餾水、熱水、冰塊5、實(shí)驗(yàn)操作流程

第15頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天攪拌器攪拌制成蘋(píng)果泥均分裝入

支試管果膠酶水溶液等量9支試管將分別裝有蘋(píng)果泥和果膠酶的試管9組分別放入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C的恒溫水浴中保溫試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋(píng)果泥內(nèi)恒溫保持10分鐘過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格①②③④9第16頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑤

設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格溫度/oC303540455055606570果汁量/ml第17頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）獲取蘋(píng)果泥；（2）保溫——蘋(píng)果泥和果膠酶分別進(jìn)行；（多個(gè)溫度）（3）混合后保溫；（4）過(guò)濾。第18頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(shí)的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問(wèn)題。?

為什么在混合蘋(píng)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？問(wèn)題思考第19頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）探究pH對(duì)果膠酶活性的影響果膠酶的活性受pH影響，處于最適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、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。1、實(shí)驗(yàn)原理2、實(shí)驗(yàn)操作流程

第20頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、實(shí)驗(yàn)操作流程有兩位同學(xué)分別用以下兩種方法操作：(1)將蘋(píng)果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋(píng)果泥，加入適量蒸餾水備用。(2)分別向編號(hào)為l～7的7個(gè)100mL潔凈的燒杯中各加入20ml蘋(píng)果泥之后，下面兩種操作：第21頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋(píng)果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、…、10。方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋(píng)果泥的pH分別調(diào)至4、5、6、…、10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋(píng)果泥相混合。(1)請(qǐng)問(wèn)上述哪一種方法更科學(xué)?

。理由：_____________________________________________________

(2)該實(shí)驗(yàn)步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使

以減少實(shí)驗(yàn)誤差。方法二酶和反應(yīng)物（果膠）充分接觸方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH或“方法一的操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng)”第22頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)如果用曲線圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，以橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示(果汁體積或果膠分解速率)，實(shí)驗(yàn)操作和記錄是比較切實(shí)可行的。根據(jù)你對(duì)酶特性的了解，請(qǐng)?jiān)谙聢D中選擇一個(gè)最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖

。若實(shí)驗(yàn)所獲得的最適宜pH=m，請(qǐng)你在所選的曲線圖中標(biāo)出“m”點(diǎn)的位置。甲m果膠分解率第23頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天2．在探究溫度或pH的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，應(yīng)該如何設(shè)置對(duì)照組？需要。不同的溫度或pH之間，就可以作為對(duì)照

——這種對(duì)照稱(chēng)為相互對(duì)照。3．A同學(xué)將哪個(gè)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？

A同學(xué)：變量：溫度（或pH）不變：蘋(píng)果泥、果膠酶用量，反應(yīng)、過(guò)濾時(shí)間等。只有保證一個(gè)變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。B同學(xué)：對(duì)于變量的控制應(yīng)該與A相同但觀察因變量的角度不同。問(wèn)題思考第24頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4．想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？

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(guò)濾紙，因此蘋(píng)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(píng)果汁的體積就越大。第25頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天(三)探究果膠酶的用量1、實(shí)驗(yàn)原理在一定的條件下，隨著酶濃度的增加，果汁的體積增加；當(dāng)酶濃度達(dá)到某一數(shù)值后，再增加酶的用量，果汁的體積不再改變，此值即是酶的最適用量。第26頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）配制不同濃度的果膠酶溶液和制備水果泥；

①配制不同濃度的果膠酶溶液準(zhǔn)確稱(chēng)取純的果膠酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等體積的水溶液，取等量放入9支試管中，并編號(hào)1～9。2、實(shí)驗(yàn)操作流程②制備水果泥攪拌器攪拌制成蘋(píng)果泥并稱(chēng)45g，等量裝入9支試管中，并編號(hào)1～9。第27頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）將上述試管放入恒溫水浴加熱一段時(shí)間。（3）將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋(píng)果泥混合，然后再放入恒溫水箱中。（4）恒溫水浴約20分鐘（5）過(guò)濾后測(cè)量果汁的體積3．制作用于記錄結(jié)果的表格酶量/mg123456789出汁量/ml第28頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天①本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量分析(以探究果膠酶的用量實(shí)驗(yàn)為例)變量名稱(chēng)含義實(shí)例關(guān)系實(shí)驗(yàn)變量(自變量)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件實(shí)驗(yàn)變量為原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者是因果關(guān)系反應(yīng)變量(因變量)由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果無(wú)關(guān)變量除自變量外，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾的其他因素果膠酶的量果汁量溫度等知識(shí)拓展第29頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天②實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：③根據(jù)你對(duì)酶的特性的了解，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能坐標(biāo)曲線：如果隨著酶濃度的增加，過(guò)濾到的果汁的體積也增加，說(shuō)明酶的用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過(guò)濾到的果汁的體積不再改變，說(shuō)明酶的用量已經(jīng)足夠，那么，這個(gè)值就是酶的最適用量。第30頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)1、溫度、pH與果膠酶活性的關(guān)系第31頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天一般為50mg/l左右，因?yàn)橛么藵舛忍幚砉?～4小時(shí)后果汁率增加10％后不再增加。2、在最適溫度和pH條件下制作1L蘋(píng)果汁，使用多少果膠酶最合適？為什么？第32頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、你做出了澄清的蘋(píng)果汁了嗎？粗略地估算你制作1L蘋(píng)果汁的成本，其價(jià)格接近于市場(chǎng)價(jià)嗎？如果有明顯不同，你能分析產(chǎn)生差異的原因嗎？蘋(píng)果泥的用量、果膠酶的用量和酶的催化條件如溫度、PH是否適宜等不僅影響到是否制作出澄清的蘋(píng)果汁，還影響到蘋(píng)果汁制作的成本。第33頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、如果從你繪制的曲線圖中無(wú)法判斷出果膠酶的最適pH或溫度，你將如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法？（1）重新設(shè)置溫度或PH梯度。（2）檢查無(wú)關(guān)變量是否一致并最適宜。第34頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天課后練習(xí)（P45)大規(guī)模生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室制備的主要不同點(diǎn)是：1.有兩次瞬間高溫滅菌；2.酶處理的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；3.有離心分離步驟和濃縮步驟。第35頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、分別用0℃和100

℃的溫度處理某種酶后，酶都沒(méi)有活性，但（）AA、經(jīng)過(guò)0℃處理的酶活性能夠恢復(fù)

B、經(jīng)過(guò)100℃處理的酶活性能夠恢復(fù)

C、經(jīng)過(guò)0℃處理的酶的空間結(jié)構(gòu)遭破壞

D、經(jīng)過(guò)100℃處理的酶被水解成了氨基酸課堂練習(xí)第36頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、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(gè)容器內(nèi)，調(diào)整pH至2.0，保存于37℃的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)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提示：唾液淀粉酶最適pH＝6.8，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)第37頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.果膠酶常在0-4℃下保存。其原因是Ａ．此溫度條件下，酶的活性最高。Ｂ．此溫度條件下，酶變性失活。Ｃ．低溫可降低酶的活性，但酶不變性失活。Ｄ.自然條件下，果膠酶常在0-4℃下發(fā)生催化作用。C第38頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天4．果膠酶是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，它不包括()A．多聚半乳糖醛酸酶B．果膠分解酶

C．乳糖分解酶D．果膠酯酶C5．探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響、pH對(duì)酶活性的影響、果膠酶的用量三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量依次為()A．溫度、酶活性、酶用量

B．蘋(píng)果泥用量、pH、果汁量

C．反應(yīng)時(shí)間、酶活性、酶用量

D．溫度、pH、果膠酶用量D第39頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天6．在用果膠酶處理果泥時(shí)，為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是()A．加大蘋(píng)果泥用量

B．加大果膠酶用量

C．進(jìn)一步提高溫度

D．用玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物D第40頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天7．工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高出果汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響。某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①將果膠酶與蘋(píng)果泥分裝于不同試管，在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖A）第41頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天③將步驟②處理后的混合物過(guò)濾，收集濾液，測(cè)量果汁量（如圖C）。④在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如下表：②將步驟①處理后的果膠酶和蘋(píng)果泥混合，再次在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖B）。溫度/℃1020304050607080出汁量/ml813152515121110第42頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：（1）果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中________的水解。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_(kāi)____時(shí)果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性______。當(dāng)溫度再升高時(shí)，果汁量降低，說(shuō)明：____。（3）實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是：____________________________________________________________。（4）為什么說(shuō)果汁體積越大，酶的活性越高？果膠40℃最高溫度升高，酶的活性降低使得酶與果泥處于同一溫度條件下。

果膠酶可將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙。所以蘋(píng)果汁的體積就越大，表明果膠酶的活性越高。第43頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.某生物課外活動(dòng)小組發(fā)現(xiàn)，新鮮水果比放置一段時(shí)間的水果硬。他們根據(jù)所學(xué)知識(shí)，認(rèn)為可能的原因是放置一段時(shí)間的水果果膠酶含量高，而且果膠酶能將細(xì)胞壁分解，使水果細(xì)胞相互分離，導(dǎo)致水果變軟。為了探究上述假設(shè)是否正確，他們進(jìn)行了如下探究：實(shí)驗(yàn)原理：_________________________________________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)假設(shè)：___________________________________________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)方法步驟：果膠酶能將胞間層的果膠分解，放置一段時(shí)間的水果果膠酶含量使細(xì)胞分散，水果變軟。比新鮮水果高。第44頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）稱(chēng)等量的去皮的新鮮蘋(píng)果和放置一段時(shí)間的蘋(píng)果切成小塊，放在榨汁機(jī)中，制成果泥，（2）用濾紙或5層紗布過(guò)濾，收集濾液（條件相同）。（3）___________________________。（4）結(jié)果：新鮮蘋(píng)果收集的濾液少，澄清度低。

（5）結(jié)論：___________________________________________

（6）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，能否得出水果放置時(shí)間越長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高的結(jié)果？

觀察比較濾液的體積和澄清度放置一段時(shí)間的水果果膠酶含量不能。因?yàn)樗胖脮r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，維生素C損耗多。比新鮮水果高。第45頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天9．驗(yàn)證果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。實(shí)驗(yàn)方法及步驟：(1)將蘋(píng)果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋(píng)果泥，加入適量蒸餾水備用。(2)取兩個(gè)100mL潔凈的燒杯，編號(hào)l、2，按相應(yīng)程序進(jìn)行操作，請(qǐng)把表中未填寫(xiě)的內(nèi)容填上。注入果膠酶溶液2mL第46頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)取兩個(gè)燒杯，同時(shí)進(jìn)行過(guò)濾。觀察(或比較)，________________________________________，并記錄結(jié)果。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論：如果是__________________________________________________________________，說(shuō)明果膠酶對(duì)果膠的水解具有催化作用。相同時(shí)間濾出的果汁的體積及果汁的澄清度1號(hào)燒杯中果汁的體積多于2號(hào)燒杯中的果汁，澄清度也高于2號(hào)燒杯第47頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天10．關(guān)于果膠及果膠酶的敘述中，正確的是Ａ．果膠酶不溶于乙醇。Ｂ．果膠不溶于乙醇。Ｃ．加熱使果膠變性失活。Ｄ．加熱使果膠酶活性增強(qiáng)。B第48頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天課堂練習(xí)11、關(guān)于果膠酶的說(shuō)法正確的是（）A、果膠酶分解細(xì)胞壁的主要成分--