K《果胶酶在果汁生产中的应用》.ppt

制作果汁面临两个主制作果汁面临两个主要问题：要问题：果汁的出汁率和澄果汁的出汁率和澄清度低清度低果胶酶果胶酶加加果果胶胶酶酶有什么方法可以有什么方法可以解决吗？解决吗？学习目标学习目标基础知识：基础知识：一、果胶与果胶酶一、果胶与果胶酶二、酶的活性与影响酶活性的因素二、酶的活性与影响酶活性的因素实验设计：实验设计：探究温度对果胶酶活性的影响探究温度对果胶酶活性的影响基础知识基础知识植物植物细胞壁细胞壁和和胞间层胞间层的主要成分的主要成分不溶于水不溶于水影响果汁的出汁率和澄清度影响果汁的出汁率和澄清度半乳糖醛酸半乳糖醛酸果胶果胶作用：作用：特点：特点：单体：单体：一、果胶与果胶酶一、果胶与果胶酶果胶酶果胶酶果胶果胶 半乳糖醛酸半乳糖醛酸果胶分解酶果胶分解酶多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶果胶酯酶果胶酯酶（一类酶的总称）（一类酶的总称）霉菌霉菌、植物、酵母菌、细菌、植物、酵母菌、细菌作用：作用：包括包括来源：来源：分解细胞壁和胞间层，提高果汁分解细胞壁和胞间层，提高果汁的出汁率和澄清度的出汁率和澄清度蛋白质蛋白质本本质质二、酶的活性与影响酶活性的因素二、酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性：酶的活性：指酶指酶催化一定化学反应催化一定化学反应的能力的能力测量指标：测量指标：在一定的条件下，酶所催化的在一定的条件下，酶所催化的在一定的条件下，酶所催化的在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的某一化学反应的某一化学反应的某一化学反应的反应速度反应速度反应速度反应速度单位时间内、单位体积中单位时间内、单位体积中单位时间内、单位体积中单位时间内、单位体积中反应物的减少量反应物的减少量反应物的减少量反应物的减少量或或或或产物的增加量产物的增加量产物的增加量产物的增加量三、影响酶活性的因素三、影响酶活性的因素温度温度pHpH酶的抑制剂酶的抑制剂探究温度对果胶酶活性的影响探究温度对果胶酶活性的影响实验设计实验设计提出问题提出问题科学探究的一般过程科学探究的一般过程作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果得出结论得出结论表达交流表达交流提出问题：提出问题：作出假设：作出假设：探究探究 对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响在在最适温度最适温度（约（约 50）时，果胶酶）时，果胶酶活性活性 ，低于低于或或高于高于最适温度时最适温度时酶活性酶活性 。果胶酶的活性与果汁的出汁率和澄清果胶酶的活性与果汁的出汁率和澄清度成度成 比比变量变量自变量：自变量：温度温度因变量：因变量：酶的活性（出汁率或澄清度酶的活性（出汁率或澄清度）正正最高最高 降低降低温度温度 1 1、材料：材料：苹果、果胶酶苹果、果胶酶2 2、仪器：仪器：搅拌器、试管、试管夹、搅拌器、试管、试管夹、滴管、烧杯、量筒、漏斗滴管、烧杯、量筒、漏斗 、温度计、温度计3 3、试剂：试剂：蒸馏水、热水、冰块蒸馏水、热水、冰块搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入均分装入均分装入均分装入 支试管支试管果胶酶水溶液果胶酶水溶液等量等量等量等量9 9支试管支试管将将分别装有苹果泥和果胶酶的试管分别装有苹果泥和果胶酶的试管9 9组分别放组分别放入入30300 0C C、35350 0C C、40400 0C C、45450 0C C、50500 0C C、55550 0C C、60600 0C C、65650 0C C和和70700 0C C的恒温水浴中保温的恒温水浴中保温试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持的苹果泥内恒温保持1010分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格9 设计记录数据的表格设计记录数据的表格温度温度/oC303540455055606570果汁果汁量量/ml 探究探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。加热。反应液中的反应液中的pH可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.1%的氢氧的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。化钠或盐酸溶液进行调节。搅拌器拌制成苹果搅拌器拌制成苹果泥均分装入泥均分装入果胶酶水果胶酶水溶液等量溶液等量支试管支试管支试管支试管各取一支分组分别放入各取一支分组分别放入37度的恒温水箱中恒度的恒温水箱中恒温加热温加热待试管内温度稳定后，将果胶待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥中调节为酶加入相同温度的苹果泥中调节为恒温保持恒温保持过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格1 1、实验原理、实验原理 在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，在增加酶的用积增加；当酶浓度达到某一数值后，在增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。实验设计实验设计 (2)(2)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量2 2、实验操作、实验操作 请你设计。请你设计。（1 1 1 1）配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥；）配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥；）配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥；）配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥；配制不同浓度的果胶酶溶液配制不同浓度的果胶酶溶液配制不同浓度的果胶酶溶液配制不同浓度的果胶酶溶液准确称取纯的果胶酶准确称取纯的果胶酶准确称取纯的果胶酶准确称取纯的果胶酶1mg1mg1mg1mg、2mg2mg2mg2mg、3mg3mg3mg3mg、4mg4mg4mg4mg、5mg5mg5mg5mg、6mg6mg6mg6mg、7mg7mg7mg7mg、8mg8mg8mg8mg、9mg9mg9mg9mg，配制成相等体积的水溶液，取等量放入，配制成相等体积的水溶液，取等量放入，配制成相等体积的水溶液，取等量放入，配制成相等体积的水溶液，取等量放入9 9 9 9支试管中，并支试管中，并支试管中，并支试管中，并编号编号编号编号1 1 1 19 9 9 9。制备水果泥制备水果泥制备水果泥制备水果泥搅拌器搅拌制成苹果泥并称搅拌器搅拌制成苹果泥并称搅拌器搅拌制成苹果泥并称搅拌器搅拌制成苹果泥并称45g45g45g45g，等量装入，等量装入，等量装入，等量装入9 9 9 9支试管中，并编号支试管中，并编号支试管中，并编号支试管中，并编号1 1 1 19 9 9 9（2 2 2 2）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。（3 3 3 3）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水箱中。再放入恒温水箱中。再放入恒温水箱中。再放入恒温水箱中。（4 4 4 4）恒温水浴约）恒温水浴约）恒温水浴约）恒温水浴约20202020分钟分钟分钟分钟（5 5 5 5）过滤后测量果汁的体积）过滤后测量果汁的体积）过滤后测量果汁的体积）过滤后测量果汁的体积实验设计实验设计 (2)(2)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量 一般为一般为50mg/l50mg/l左右，因为用此浓度处理果汁左右，因为用此浓度处理果汁2 24 4小时后果汁率增加小时后果汁率增加1010后不再增加。后不再增加。在最适温度和在最适温度和pHpH条件下制作条件下制作1 1升苹果汁，使用多少升苹果汁，使用多少果胶酶最合适？果胶酶最合适？实验设计实验设计 (2)(2)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量练习练习答：大规模生产与实验室制备的主要不同点是：答：大规模生产与实验室制备的主要不同点是：1.有两次瞬间高温灭菌；有两次瞬间高温灭菌；2.酶处理的时间相对较长；酶处理的时间相对较长；3.有离心分离步骤和浓缩步骤。有离心分离步骤和浓缩步骤。课堂练习课堂练习1 1、关于果胶酶的说法、关于果胶酶的说法正确正确的是（的是（）A A、果胶酶分解细胞壁的主要成分、果胶酶分解细胞壁的主要成分-纤维素纤维素B B、果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高、果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物分子化合物C C、果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一、果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称类酶的总称D D、果胶酶的化学本质是蛋白质或、果胶酶的化学本质是蛋白质或RNARNAC2 2、果胶酶的、果胶酶的反应速度反应速度可用哪项来表示（可用哪项来表示（）A A、单位时间内果胶的减少量、单位时间内果胶的减少量B B、单位体积内半乳糖醛酸的增加量、单位体积内半乳糖醛酸的增加量C C、单位时间内半乳糖醛酸的增加量、单位时间内半乳糖醛酸的增加量D D、单位时间内、单位体积中果胶的减少量、单位时间内、单位体积中果胶的减少量或半乳糖醛酸的增加量或半乳糖醛酸的增加量课堂练习课堂练习D课堂练习课堂练习C温度温度/1010 2020 3030 4040 5050 6060果汁量果汁量/mL/mL2 23 34 45 56 65 53 3、下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响、下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果。该结果的实验结果。该结果不能不能说明说明()A A、温度影响果胶酶的活性、温度影响果胶酶的活性B B、40 40 与与60 60 时酶的活性相等时酶的活性相等C C、50 50 是该酶的最适温度是该酶的最适温度D D、若温度从、若温度从10 10 升高到升高到40 40，酶的活性，酶的活性将逐渐增强将逐渐增强课堂练习课堂练习4 4、下下列列各各图图，横横轴轴均均表表示示酶酶的的反反应应条条件件，纵纵轴轴为为酶酶促促反反应应速速度度。能能分分别别正正确确反反映映温温度度和和pHpH与酶促反应速度关系的是与酶促反应速度关系的是()()甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 A A、甲和乙、甲和乙 B B、乙和乙、乙和乙 C C、丙和丁、丙和丁 D D、甲和丁、甲和丁B酶浓度酶浓度V正比正比底物浓度底物浓度V课堂总结课堂总结一、果胶与果胶酶一、果胶与果胶酶二、酶的活性与影响酶活性的因素二、酶的活性与影响酶活性的因素三、学会探究温度对果胶酶活性影响的实验设计三、学会探究温度对果胶酶活性影响的实验设计同学们认真完成课时导学案课题一同学们认真完成课时导学案课题一果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用让梦想一起飞让梦想一起飞谢谢大家！谢谢大家！高考链接（高考链接（20122012山东卷）山东卷）（3）用酶解法将愈伤组织分离成单）用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是细胞时，常用的酶是 和纤和纤维素酶。维素酶。果胶酶果胶酶酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图在探究温度的影响时，是否需要设置对在探究温度的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么照？如果需要，又应该如何设置？为什么？需要需要设置对照实验。设置对照实验。不同的温度梯度之间不同的温度梯度之间就可以作为对照，就可以作为对照，这种对照称为这种对照称为相互对照。相互对照。课本课本4444页旁栏思考第（页旁栏思考第（2 2）题）题酶的抑制剂：酶的抑制剂：Fe3、Ca2、Zn2等金属离子对等金属离子对果胶酶有抑制作用。果胶酶有抑制作用。为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？理？将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以可以保证苹果泥和果胶酶在混合时的温度是相保证苹果泥和果胶酶在混合时的温度是相同的同的，避免果泥和果胶酶混合时影响混合物的，避免果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。温度，从而影响果胶酶活性的问题。课本课本4444页旁栏思考第（页旁栏思考第（1 1）题）题2 2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整适量的水混合装入一个容器内，调整pHpH至，保存于至，保存于37370 0C C的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（质是（）A A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D D、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水A A提示：提示：唾液淀粉酶最适唾液淀粉酶最适pHpH，其化学本质是蛋白质，其化学本质是蛋白质基础知识基础知识（二）酶的活性与影响酶活性的因素二）酶的活性与影响酶活性的因素