果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用付

1、 1.果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成 成分之一。成分之一。 2在果汁生產(chǎn)中，果膠會影響出汁率和澄在果汁生產(chǎn)中，果膠會影響出汁率和澄 清度。清度。 3果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。4酶活性可用一定條件下酶所催化的化學反應的反應速度酶活性可用一定條件下酶所催化的化學反應的反應速度來表示。來表示。5酶反應速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量酶反應速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示?；虍a(chǎn)物的增加量來表示

2、。6影響果膠酶活性的因素有溫度、影響果膠酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。和酶的抑制劑等。 自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ) 1果膠果膠 (1)作用：作用： 以及以及 的主要組成成分的主要組成成分之一；在果汁加工中，會影響之一；在果汁加工中，會影響 ，并使果汁，并使果汁 。 (2)成分：是由成分：是由 聚合而成的一種高分子化聚合而成的一種高分子化合物。合物。 (3)特點：不溶于水。特點：不溶于水。植物細胞壁胞間層 出汁率 渾濁半乳糖醛酸半乳糖醛酸多聚半乳糖醛酸酶果膠酯酶植物細菌霉菌 3酶的活性酶的活性 (1)概念：指酶概念：指酶 的能力。的能力。 (2)表示方法：用一定條件下酶所催化的某一化

3、學反應表示方法：用一定條件下酶所催化的某一化學反應的的 來表示。來表示。 (3)酶反應速度的表示方法：用單位時間內(nèi)、單位體積酶反應速度的表示方法：用單位時間內(nèi)、單位體積中中 或產(chǎn)物的增加量來表示?；虍a(chǎn)物的增加量來表示。 (4)酶活性的影響因素：溫度、酶活性的影響因素：溫度、pH和和 等。等。催化一定化學反應反應速度反應物的減少量酶的抑制劑 疑難知識疑難知識 1果膠酶的特點果膠酶的特點 (1)酶活性高，產(chǎn)品可直接使用，不需提取，成本低。酶活性高，產(chǎn)品可直接使用，不需提取，成本低。 (2)酶系全，應用效果好。酶系全，應用效果好。 2果膠酶在果汁生產(chǎn)上的作用果膠酶在果汁生產(chǎn)上的作用 (1)分解果膠，

4、瓦解植物的細胞壁及胞間層，使果膠水解分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使果膠水解為半乳糖醛酸，可迅速降低果漿黏度，使果汁變得澄清。為半乳糖醛酸，可迅速降低果漿黏度，使果汁變得澄清。 (2)提高水果的出汁率，提高濃縮果汁的質(zhì)量和穩(wěn)定性。提高水果的出汁率，提高濃縮果汁的質(zhì)量和穩(wěn)定性。 自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ) 1探究溫度和探究溫度和pH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響(1)實驗流程：實驗流程：一系列具有梯度果膠酶過濾果汁 (2)該實驗的自變量是該實驗的自變量是 或或 ，因變量是，因變量是 ，檢測因變量是通過測定果汁的檢測因變量是通過測定果汁的 或或 來實現(xiàn)的。來實現(xiàn)的。溫度pH酶的活性體

5、積澄清度 2.探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量 (1)控制酶用量的目的：控制酶用量的目的： 使果膠酶得到使果膠酶得到 ； 。 (2)酶用量多少的探究：酶用量多少的探究： 影響因素：影響因素： 該實驗的自變量是該實驗的自變量是 ，除此之外，影響果汁，除此之外，影響果汁產(chǎn)量的因素還有產(chǎn)量的因素還有 、pH、 的時間、蘋果的時間、蘋果泥的用量等。泥的用量等。充分地利用節(jié)約成本酶的用量溫度酶催化反應 判斷的思路：判斷的思路： a如果隨著酶的用量增加，過濾到的果汁的體積也如果隨著酶的用量增加，過濾到的果汁的體積也增加，說明增加，說明 ； b如果當酶的用量增加到某個數(shù)值后，再增加酶的如果當酶的用量增加到某

6、個數(shù)值后，再增加酶的用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說明用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說明 。酶的用量不足酶的用量已經(jīng)足夠 疑難知識疑難知識 1探究溫度對果膠酶活性的影響探究溫度對果膠酶活性的影響 (1)實驗原理：實驗原理： 果膠酶活性受溫度影響。處于最適溫度時，酶活性最果膠酶活性受溫度影響。處于最適溫度時，酶活性最高。在一定范圍內(nèi)，果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠高。在一定范圍內(nèi)，果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正相關(guān)。酶的活性大小成正相關(guān)。(2)操作步驟：操作步驟： 實驗實驗溫度溫度果汁量果汁量(mL) (3)操作提示：操作提示： 在混合蘋果泥和果膠酶之前要進行恒溫處理

7、，目的在混合蘋果泥和果膠酶之前要進行恒溫處理，目的是保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免混合后的是保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免混合后的溫度變化，確保實驗結(jié)果的準確性。溫度變化，確保實驗結(jié)果的準確性。 通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的原因是果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，這些小分子性的原因是果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，這些小分子物質(zhì)可通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催物質(zhì)可通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠能力的大小?；纸夤z能力的大小。 本實驗的探究對象是酶的活性，溫度作為自變量，本實驗

8、的探究對象是酶的活性，溫度作為自變量，屬于探究的定量。自變量溫度可設(shè)置梯度來確定最適值。屬于探究的定量。自變量溫度可設(shè)置梯度來確定最適值。溫度梯度越小，實驗結(jié)果越精確。溫度梯度越小，實驗結(jié)果越精確。 2探究探究pH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響 (1)實驗原理：實驗原理： 果膠酶的活性受果膠酶的活性受pH影響，其催化作用具有最適影響，其催化作用具有最適pH，在低于或高于此值時，酶活性都會減弱，過酸或過堿則導在低于或高于此值時，酶活性都會減弱，過酸或過堿則導致酶變性失活。致酶變性失活。 (2)實驗步驟：實驗步驟： 制備蘋果泥分裝制備蘋果泥分裝,調(diào)調(diào)pH加果膠酶加果膠酶反應一段時反應一段時間

9、間過濾果汁過濾果汁觀察、記錄、比較果汁量觀察、記錄、比較果汁量 (3)注意事項：注意事項： 本實驗是對比實驗，其變量是本實驗是對比實驗，其變量是pH。每支試管中加入。每支試管中加入的蘋果泥和果膠酶的量應相等，溫度也應相同的蘋果泥和果膠酶的量應相等，溫度也應相同(可取上一實可取上一實驗測出的最適溫度驗測出的最適溫度)。 pH梯度調(diào)節(jié)時可用體積分數(shù)均為梯度調(diào)節(jié)時可用體積分數(shù)均為0.1%的的NaOH溶液溶液或或HCl溶液。溶液。 為了使果膠酶充分地催化反應，應用玻璃棒不時地為了使果膠酶充分地催化反應，應用玻璃棒不時地攪拌反應混合物。攪拌反應混合物。 可通過比較果汁體積大小來判斷酶活性的高低，也可通過

10、比較果汁體積大小來判斷酶活性的高低，也可以通過觀察果汁的澄清度來判斷果膠酶活性的強弱。可以通過觀察果汁的澄清度來判斷果膠酶活性的強弱。 特別提醒特別提醒 本實驗是對比實驗本實驗是對比實驗(相互對照相互對照)，每支試管中蘋果泥，每支試管中蘋果泥和果膠酶的用量要嚴格控制相等。和果膠酶的用量要嚴格控制相等。 嚴格控制各實驗組的嚴格控制各實驗組的pH、操作的程序等。、操作的程序等。 在實驗過程中被操縱的特定因素或條件稱為自變量。在實驗過程中被操縱的特定因素或條件稱為自變量。 3探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量 (1)實驗原理：實驗原理： 檢查酶的含量及存在，常用它催化某一特定反應的檢查酶的含量及存在，

11、常用它催化某一特定反應的能力來表示，即酶的活力。能力來表示，即酶的活力。 酶活力的大小可以用在一定條件下，它所催化的某酶活力的大小可以用在一定條件下，它所催化的某一化學反應的反應速度來表示，酶反應速度可用單位時間一化學反應的反應速度來表示，酶反應速度可用單位時間內(nèi)、單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。內(nèi)、單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。 (2)實驗方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可實驗方案：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。以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積。需要注意的是，反應液的需要注意的是，反應液的p

12、H必須相同，否則將影響實驗結(jié)必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準確性。果的準確性。(3)操作步驟：操作步驟：盛有蘋果泥試管盛有蘋果泥試管123456789盛有果膠酶試管盛有果膠酶試管123456789果汁量果汁量(mL) 例例1 下圖曲線表示的是溫度與果膠酶活性之間的關(guān)下圖曲線表示的是溫度與果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說明的是系，此曲線不能說明的是 (D) A在在b點之前，果膠酶的活性和溫度呈正相關(guān)；之點之前，果膠酶的活性和溫度呈正相關(guān)；之后，呈負相關(guān)后，呈負相關(guān) B當溫度達到當溫度達到b點時，果膠酶的活性最高、酶的催點時，果膠酶的活性最高、酶的催化作用最強化作用最強 Ca點時，果膠酶的活性很

13、低，但隨著溫度升高，點時，果膠酶的活性很低，但隨著溫度升高，果膠酶的活性可以上升果膠酶的活性可以上升 Dc點時，果膠酶的活性很低，當溫度降低時，酶點時，果膠酶的活性很低，當溫度降低時，酶的活性可以恢復上升的活性可以恢復上升 例例2 在驗證在驗證“果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用”的實驗步的實驗步驟中，在完成驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥、試管中分別加入燒杯中分別加入蘋果泥、試管中分別加入果膠酶溶液、編號、編組果膠酶溶液、編號、編組”之后，有下列兩種操作：之后，有下列兩種操作： 第一種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相第一種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，

14、再把混合液的混合，再把混合液的pH分別調(diào)至分別調(diào)至4,5,610。 第二種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的第二種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調(diào)至分別調(diào)至4,5,610，再把，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。果泥相混合。請回答下列問題：請回答下列問題： (1)哪一種方法更為科學？哪一種方法更為科學？_。請說明理由：。請說明理由：_ 。 (2)實驗步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使實驗步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使_ ，以減少實驗誤差。，以減少實驗誤差。 (3)如果用曲線圖的方式記錄實驗結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，如果用曲線圖的方式記錄

15、實驗結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，當橫坐標表示當橫坐標表示pH，縱坐標表示，縱坐標表示_，實驗的操作和記錄，實驗的操作和記錄是比較切實可行的。根據(jù)你對酶特性的了解，在下圖中選擇是比較切實可行的。根據(jù)你對酶特性的了解，在下圖中選擇一個最可能是實驗結(jié)果的曲線圖：一個最可能是實驗結(jié)果的曲線圖：_。 答案答案(1)第二種第二種的操作能夠確保酶的反應第二種第二種的操作能夠確保酶的反應環(huán)境從一開始便達到實驗預設(shè)的環(huán)境從一開始便達到實驗預設(shè)的pH(或或“第一種操作會在達第一種操作會在達到預定到預定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應之前就發(fā)生了酶的催化反應”) (2)酶和反應物酶和反應物(果膠果膠)充分地接觸充分地接觸 (

16、3)果汁體積甲果汁體積甲 在探究溫度、在探究溫度、pH對果膠酶影響的實驗中，易誤對果膠酶影響的實驗中，易誤操作為酶與底物混合后再保溫或調(diào)操作為酶與底物混合后再保溫或調(diào)pH。由于酶的催化具。由于酶的催化具有高效性，酶與底物一旦接觸便立即催化反應的進行。因有高效性，酶與底物一旦接觸便立即催化反應的進行。因此在混合前酶與底物的溫度或此在混合前酶與底物的溫度或pH應先達到實驗預設(shè)的溫應先達到實驗預設(shè)的溫度或度或pH，然后再混合。，然后再混合。 1.果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成 成分之一。成分之一。 2在果汁生產(chǎn)中，果膠會影響出汁率和澄在果汁生產(chǎn)中，果膠會影響

17、出汁率和澄 清度。清度。 3果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。4酶活性可用一定條件下酶所催化的化學反應的反應速度酶活性可用一定條件下酶所催化的化學反應的反應速度來表示。來表示。5酶反應速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量酶反應速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示?；虍a(chǎn)物的增加量來表示。6影響果膠酶活性的因素有溫度、影響果膠酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。和酶的抑制劑等。半乳糖醛酸多聚半乳糖醛酸酶果膠酯酶植物細菌霉菌 2探究探究pH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響 (1)實驗