選修1-專(zhuān)題4課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果

課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果食物的消化過(guò)程：淀粉麥芽糖

葡萄糖

唾液淀粉酶

胰、腸淀粉酶

腸麥芽糖酶

胰麥芽糖酶蛋白質(zhì)多肽氨基酸

胃蛋白酶

胰蛋白酶肽酶脂肪脂肪微粒膽汁

乳化作用甘油和脂肪酸

腸脂肪酶

胰脂肪酶課題背景1、普通洗衣粉(2)酶的種類(lèi)(1)概念：加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.2％～0.5％的酶制劑制成的。

2、加酶洗衣粉

加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類(lèi)：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。

堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡容易從衣物上脫落。這是普通洗衣粉難以做到的。同樣的道理，脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。

(3)酶的作用2、加酶洗衣粉通過(guò)消化過(guò)程的回顧，你能想象出加酶洗衣粉中所加酶制劑的作用嗎？

思考：能把從細(xì)胞中提取出的酶直接加到

洗衣粉中嗎？為什么？怎么辦？答：(1)溫度、酸堿度和表面活性劑都會(huì)影響酶的活性。如果將酶直接添加到洗衣粉中，過(guò)不了多久，酶就會(huì)失活。(2)科學(xué)家通過(guò)基因工程生產(chǎn)出了能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶，并且通過(guò)特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹，與洗衣粉的其他成分隔離。這些隔離層遇到水后，就會(huì)很快溶解，包裹在其中的酶就能迅速發(fā)揮催化作用了。①蛋白酶：應(yīng)用：有助于取出例如汗?jié)n，血漬，以及各種食品類(lèi)的蛋白質(zhì)污垢。作用：堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。種類(lèi)：我國(guó)在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。產(chǎn)生：主要產(chǎn)生菌是某些芽孢桿菌。②脂肪酶種類(lèi)：堿性脂肪酶。作用：堿性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水

沖洗掉的甘油二脂、甘油單脂和游離脂肪

酸。從而達(dá)到清除衣物上脂質(zhì)污垢的作用。產(chǎn)生：產(chǎn)生菌是某些青霉。應(yīng)用：可以催化水解各類(lèi)動(dòng)植物油脂和人體皮脂

腺分泌物及化妝品污垢。③淀粉酶應(yīng)用：可以去除例如來(lái)自面條、巧克力、肉汁和

嬰兒食品中含有淀粉的污垢。作用：水解直鏈淀粉中的1,4－a－糖苷鍵，使糊

化淀粉迅速分解為可溶解的糊精和低聚糖。④纖維素酶作用：堿性纖維素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深層的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，從而達(dá)到更好的去污效果。種類(lèi)：堿性纖維素酶；纖維素

葡萄糖纖維素酶復(fù)合酶

實(shí)際污垢組成復(fù)雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋，單一酶的作用一般達(dá)不到徹底清除污垢的作用。而復(fù)合酶可以發(fā)揮其獨(dú)特的“協(xié)同效應(yīng)”。

試驗(yàn)測(cè)定，單獨(dú)使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠(yuǎn)不如把每種酶用量減半后放在一起使用的效果。即給定酶的用量，復(fù)合酶的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單一酶的效果。原因是淀粉酶分解了污漬表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白質(zhì)污垢進(jìn)攻。3、比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉異同特別提醒1、加酶洗衣粉對(duì)被洗衣物的質(zhì)地有限制，如毛、絲等蛋白質(zhì)纖維類(lèi)織物就不能用加蛋白酶的洗衣粉洗滌，棉、麻等織物不能用加纖維酶的洗衣粉洗滌。1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果有什么不同；2、什么樣的溫度下使用加酶洗衣粉效果最好；3、添加不同種類(lèi)的酶的洗衣粉，其洗滌效果有哪些區(qū)別思考：請(qǐng)你針對(duì)要探究的三個(gè)方面寫(xiě)出具體的設(shè)計(jì)方案。提出相關(guān)問(wèn)題的探究

[資料一]如何有效地控制變量下面是兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你分析這兩個(gè)方案，思考相關(guān)問(wèn)題。A同學(xué)的方案：實(shí)驗(yàn)中使用大燒杯和固定的水量，洗滌材料使用固定大小的新布，洗滌過(guò)程通過(guò)玻棒攪拌來(lái)實(shí)現(xiàn)，洗衣粉的用量可以通過(guò)天平稱(chēng)量來(lái)控制，污漬的污染程度要保持一致，這可以通過(guò)滴加在布料上的污染物的量來(lái)控制。B同學(xué)認(rèn)為：洗衣粉的洗滌效果是顯而易見(jiàn)的事情。平時(shí)用洗衣機(jī)洗衣服，如果加普通洗衣粉，衣領(lǐng)部分的污漬總會(huì)有些殘留，如果使用加酶洗衣粉，就能完全洗干凈，這就已經(jīng)說(shuō)明加酶洗衣粉的洗滌效果更好，A同學(xué)的方案是將簡(jiǎn)單問(wèn)題復(fù)雜化了。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果⑴你同意B同學(xué)觀點(diǎn)嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由有問(wèn)題。未說(shuō)明控制相同的適宜溫度；玻璃棒攪拌的強(qiáng)度難于控制相同等。不同意。B同學(xué)忽略了實(shí)驗(yàn)中變量的控制問(wèn)題。改進(jìn)方法：在相同水溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；玻棒由同一位同學(xué)控制攪拌，并盡量保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、攪拌力度一致。⑵A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案存在問(wèn)題嗎？若有問(wèn)題，請(qǐng)說(shuō)明存在的問(wèn)題。請(qǐng)結(jié)合兩位同學(xué)的方案，思考下面的問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題2

探究使用加酶洗衣粉的最適溫度[資料二]考慮實(shí)際生活中的具體情況本課題不僅要用科學(xué)探究的方法研究日常生活中的問(wèn)題，還需要將研究的結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際生活中去。因此，在探究的過(guò)程中，不僅要從理論層面去思考問(wèn)題，還要充分考慮是常生活中的具體情況。某同學(xué)深究溫度對(duì)加跨洗衣粉洗滌效果的影響，選擇了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的溫度梯度。請(qǐng)你分析這個(gè)方案是否完善、妥當(dāng)，并提出改進(jìn)建議。①結(jié)論：溫度梯度設(shè)置并不恰當(dāng)和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度測(cè)得40℃時(shí)洗滌效果最好，但并不能說(shuō)最適溫度就是40℃。對(duì)資料二的分析②改進(jìn)制取同樣的污染布，稱(chēng)取等量的同一種洗衣粉，分幾個(gè)溫度不同的實(shí)驗(yàn)組，溫度梯度可設(shè)為：20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃；若測(cè)出在40℃時(shí)洗滌效果最好，可設(shè)置更細(xì)的實(shí)驗(yàn)組如：35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃；直至測(cè)出具體的最適溫度。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題2

探究使用加酶洗衣粉的最適溫度①結(jié)論：溫度梯度設(shè)置并不恰當(dāng)和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度測(cè)得40℃時(shí)洗滌效果最好，但并不能說(shuō)最適溫度就是40℃。對(duì)資料二的分析②改進(jìn)制取同樣的污染布，稱(chēng)取等量的同一種洗衣粉，分幾個(gè)溫度不同的實(shí)驗(yàn)組，溫度梯度可設(shè)為：20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃；若測(cè)出在40℃時(shí)洗滌效果最好，可設(shè)置更細(xì)的實(shí)驗(yàn)組如：35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃；直至測(cè)出具體的最適溫度。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題3不同種類(lèi)的加酶洗衣粉的洗滌效果1、實(shí)驗(yàn)原理酶的催化具有專(zhuān)一性，復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類(lèi)較多，與單一加酶洗衣粉相比，對(duì)各種污漬都有較好的效果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題3不同種類(lèi)的加酶洗衣粉的洗滌效果2、實(shí)驗(yàn)步驟①制備各種污漬物，分成多份，取1000mL燒杯多個(gè)，各加入500mL水和1g不同類(lèi)型的洗衣粉。②將污漬物分別放入不同的燒杯中，用玻璃棒攪拌，洗滌相同時(shí)間。③觀察比較洗滌效果，得出結(jié)論。3、記錄結(jié)果：將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入下表。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題3不同種類(lèi)的加酶洗衣粉的洗滌效果特別提醒1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了確保單一變量，應(yīng)該有效控制無(wú)關(guān)變量，如水的用量、污染物的量、實(shí)驗(yàn)用布的質(zhì)地和大小、洗衣粉用量、攪拌及洗滌時(shí)間等。問(wèn)1、在本課題中你打算用什么方法和標(biāo)準(zhǔn)判斷洗滌效果

可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進(jìn)行定量分析。問(wèn)2、某洗衣粉較易清除衣物的血漬和奶漬，說(shuō)明該洗衣粉中加入的是什么酶？為什么？

蛋白酶，因?yàn)檠獫n和奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白酶能分解血漬和奶漬中的蛋白質(zhì)。問(wèn)3、為什么洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時(shí)？如何縮短衣物的浸泡時(shí)間？

是為了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物中的蛋白質(zhì)污漬；用溫水浸泡衣物，因?yàn)槊傅拇呋饔眯枰m宜的溫度。旁欄思考問(wèn)5、試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料？

因?yàn)榈鞍酌改苁沟鞍踪|(zhì)水解，而絲質(zhì)及羊毛衣料中含有蛋白質(zhì)，這樣會(huì)損壞衣物。問(wèn)6、為什么用后須徹底清洗雙手？人體皮膚細(xì)胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會(huì)使手的皮膚受到腐蝕。而使人患過(guò)敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類(lèi)洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間地接觸。

此外：加酶洗衣粉也不宜長(zhǎng)期存放，存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酶活力損失。旁欄思考問(wèn)4、為什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？

使用加酶洗衣粉時(shí)，必須注意洗滌用水的溫度，溫度過(guò)高會(huì)使酶變性失活。在低溫下也會(huì)失效。