果胶酶在果汁生产中作用课件.ppt

果汁生产中的两大问题：果汁生产中的两大问题：1.1.果肉的出汁率低，耗时长。果肉的出汁率低，耗时长。2.2.榨取的果汁浑浊、黏度高，榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。容易发生沉淀。（一）果胶（一）果胶是植物是植物细胞壁细胞壁以及以及胞间层胞间层的主要组成成分的主要组成成分之一；之一；一、基础知识一、基础知识是由是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一种高分聚合而成的一种高分子化合物，子化合物，不溶于水不溶于水；是果汁加工中影响是果汁加工中影响出汁率出汁率和果汁和果汁澄清澄清度度的主要原因。的主要原因。2.果胶酶为什么能够果胶酶为什么能够提高水果的出汁率提高水果的出汁率并使果汁变得澄清并使果汁变得澄清？1.果胶酶有什么作果胶酶有什么作用用？想一想想一想加加果果胶胶酶酶（二）（二）果胶酶果胶酶 是分解果胶的是分解果胶的一类一类酶的总称，包括多聚酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等果胶酶果胶酶果胶果胶 半乳糖醛酸半乳糖醛酸 (不溶于水）不溶于水）不溶于水）不溶于水）（可溶于水）（可溶于水）（可溶于水）（可溶于水）温故而知新温故而知新1.1.酶的本质是什么？酶的本质是什么？2.2.与无机催化剂相比较酶具有哪些独与无机催化剂相比较酶具有哪些独特的优点？特的优点？3.3.什么是酶的活性？如何表示？什么是酶的活性？如何表示？4.4.影响酶活性的因素主要有哪些？影响酶活性的因素主要有哪些？（三）酶的活性与影响酶活性的因素（三）酶的活性与影响酶活性的因素1.酶的活性酶的活性指酶催化一定化学反应的指酶催化一定化学反应的能力。能力。酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的催化的某一化学反应的催化的某一化学反应的催化的某一化学反应的反应速度反应速度来表示。来表示。来表示。来表示。酶反应速度用单位时间内、单位体积中酶反应速度用单位时间内、单位体积中酶反应速度用单位时间内、单位体积中酶反应速度用单位时间内、单位体积中反反应物的减少量应物的减少量或或或或产物的增加量产物的增加量来表示。来表示。来表示。来表示。2.影响酶活性的主要因素：影响酶活性的主要因素：温度温度 pHpH值：值：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二、实验设计二、实验设计提出问题：提出问题：预期假设：预期假设：科学探究的一般过程设计实验方案：设计实验方案：动手实验：动手实验：记录实验数据：记录实验数据：得出结论：得出结论：温度对果胶酶的活性有影响吗？温度对果胶酶的活性有影响吗？在最适温度时果胶酶活性最大、低于在最适温度时果胶酶活性最大、低于或高于最适温度时果胶酶活性下降。或高于最适温度时果胶酶活性下降。搅拌器搅拌制水果泥搅拌器搅拌制水果泥搅拌器搅拌制水果泥搅拌器搅拌制水果泥等量分装（等量分装（等量分装（等量分装（5mL)5mL)1010支试管支试管支试管支试管果胶酶水溶液果胶酶水溶液果胶酶水溶液果胶酶水溶液（2%2%2%2%）等量分装（等量分装（等量分装（等量分装（2mL)2mL)1010支试管支试管支试管支试管 将装有将装有将装有将装有水果泥水果泥水果泥水果泥和和和和果胶酶果胶酶果胶酶果胶酶的试管各一支分别放入的试管各一支分别放入的试管各一支分别放入的试管各一支分别放入2525、30 30 、35 35 、40 40 、45 45 、50 50 、55 55 、60 60 、65 65 和和和和70 70 的恒温水箱中保温的恒温水箱中保温的恒温水箱中保温的恒温水箱中保温1010分钟。分钟。分钟。分钟。将相同温度的果胶酶和水果泥充分混合，搅拌相同时间，再恒温恒温恒温恒温1010分钟。分钟。分钟。分钟。过滤混合物，用量筒测量各组果汁的量，填入过滤混合物，用量筒测量各组果汁的量，填入过滤混合物，用量筒测量各组果汁的量，填入过滤混合物，用量筒测量各组果汁的量，填入表格进行比较。表格进行比较。表格进行比较。表格进行比较。研究的研究的自变量自变量是是_，只须将只须将温度梯度温度梯度改成改成_，并选定一个适宜，并选定一个适宜的温度进行水浴加热，其他条件的温度进行水浴加热，其他条件_。反应液中的反应液中的pHpH可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。探究探究pH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响pHpH梯度梯度不变不变 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和度和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。此对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的时，研究的自变量是自变量是_，而，而将将温度梯度温度梯度改成改成_，其他因素都其他因素都应保持应保持_。探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量果胶酶的用量果胶酶的用量不变不变酶用量梯度酶用量梯度 怎样确定果胶酶的最适用量怎样确定果胶酶的最适用量?想一想想一想:如果随着酶用量的增加，过滤得到果汁的体积如果随着酶用量的增加，过滤得到果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶用量增加到某个也增加，说明酶的用量不足；当酶用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤得到果汁的体积不再值后，再增加酶的用量，过滤得到果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量酶的最适用量。怎样确定果胶酶的最适用量怎样确定果胶酶的最适用量?想一想想一想:1.关于果胶酶的说法正确的是关于果胶酶的说法正确的是()A.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物子化合物C.果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称酶的总称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RNAC课堂演练：课堂演练：2.下列叙述中对果胶酶的作用叙述下列叙述中对果胶酶的作用叙述错误错误的的是是()A.果胶酶是一类催化剂，可改变反应速度果胶酶是一类催化剂，可改变反应速度B.果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层胞间层C.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D3.某兴趣小组准备探究某兴趣小组准备探究“pH对果胶酶活性对果胶酶活性的影响的影响”，下列说法不正确的是（，下列说法不正确的是（）A.该实验的原理是该实验的原理是pH影响酶的活性。影响酶的活性。B.自变量是自变量是pH值。值。C.温度、酶用量、反应时间等可看作无关变量。温度、酶用量、反应时间等可看作无关变量。D.反应过程中只要保持温度相同即可。反应过程中只要保持温度相同即可。D4.下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙述，错误的是（述，错误的是（）A.配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液。的该溶液。B.调节调节pH，使各组中的，使各组中的pH相同而且处于适宜状态相同而且处于适宜状态C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。D.在相同适宜的温度条件下进行实验在相同适宜的温度条件下进行实验。C5.5.工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响某学生设计了如下实验：某学生设计了如下实验：某学生设计了如下实验：某学生设计了如下实验：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10101010水水水水浴中恒温处理浴中恒温处理浴中恒温处理浴中恒温处理10101010分钟（如图分钟（如图分钟（如图分钟（如图A A A A）将步骤将步骤将步骤将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10101010水浴中恒温处理水浴中恒温处理水浴中恒温处理水浴中恒温处理10101010分钟（如图分钟（如图分钟（如图分钟（如图B B B B）。）。）。）。将步骤将步骤将步骤将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量处理后的混合物过滤，收集滤液，测量处理后的混合物过滤，收集滤液，测量处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图果汁量（如图果汁量（如图果汁量（如图C C C C）。）。）。）。在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：汁量，结果如下表：汁量，结果如下表：汁量，结果如下表：温度温度温度温度10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 出汁量出汁量出汁量出汁量/ml/ml8 81313151525251515121211111010根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实验，请分析回答下列问题：（1 1 1 1）果果果果胶胶胶胶酶酶酶酶能能能能破破破破除除除除细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁，是是是是因因因因为为为为果果果果胶胶胶胶酶酶酶酶可可可可以以以以促促促促进进进进细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁中中中中_的水解。的水解。的水解。的水解。（2 2 2 2）实实实实验验验验结结结结果果果果表表表表明明明明，当当当当温温温温度度度度为为为为_时时时时果果果果汁汁汁汁量量量量最最最最多多多多，此此此此时时时时果果果果胶胶胶胶酶酶酶酶的的的的活活活活性性性性_。当当当当温温温温度度度度再再再再升升升升高高高高时时时时，果果果果汁汁汁汁量量量量降降降降低低低低，说说说说明明明明，_（3 3）实验步骤）实验步骤的目的是：的目的是：_。果胶果胶果胶果胶 40404040最高最高最高最高温度升高，酶的活性降低。温度升高，酶的活性降低。温度升高，酶的活性降低。温度升高，酶的活性降低。使得酶与果泥处于同一温度条件下。使得酶与果泥处于同一温度条件下。使得酶与果泥处于同一温度条件下。使得酶与果泥处于同一温度条件下。实验设计的四个基本原则：实验设计的四个基本原则：1.1.科学性原则科学性原则3.3.单一变量原则单一变量原则2.2.对照原则对照原则4.4.平行重复原则平行重复原则该实验中，哪个因素作为自变量？该实验中，哪个因素作为自变量？哪个因素为因变量？应控制哪些因素哪个因素为因变量？应控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？不变？为什么要作这样的处理？自变量为自变量为自变量为自变量为温度。温度。温度。温度。因变量为因变量为因变量为因变量为果汁的体积和澄清度。果汁的体积和澄清度。果汁的体积和澄清度。果汁的体积和澄清度。控制不变的因素有：控制不变的因素有：控制不变的因素有：控制不变的因素有：水果泥的用量、果胶酶的用量水果泥的用量、果胶酶的用量水果泥的用量、果胶酶的用量水果泥的用量、果胶酶的用量和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的PHPHPHPH和和和和过滤的时间等。过滤的时间等。过滤的时间等。过滤的时间等。只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题 可以保证水果泥和可以保证水果泥和果胶酶在混合时的温度果胶酶在混合时的温度是相同的，避免了水果是相同的，避免了水果泥和果胶酶混合时影响泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。响果胶酶的活性。为什么在将水果泥和果胶酶为什么在将水果泥和果胶酶混合之前，要将水果泥和果胶酶混合之前，要将水果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？分装在不同的试管中恒温处理？讨论：讨论：在探究温度的影响时，是否在探究温度的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？何设置？为什么？需要设置对照实验，不同的温度梯度需要设置对照实验，不同的温度梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照对照。想一想，为什么能够通过测定滤出的想一想，为什么能够通过测定滤出的水果汁的体积（或澄清度）大小来判断果水果汁的体积（或澄清度）大小来判断果胶酶活性的高低？胶酶活性的高低？果胶酶将不溶于水的果胶分解成可溶于水的小分子果胶酶将不溶于水的果胶分解成可溶于水的小分子果胶酶将不溶于水的果胶分解成可溶于水的小分子果胶酶将不溶于水的果胶分解成可溶于水的小分子物质物质物质物质半乳糖醛酸，半乳糖醛酸，半乳糖醛酸，半乳糖醛酸，半乳糖醛酸半乳糖醛酸可以通过滤纸，并可以通过滤纸，并可以通过滤纸，并可以通过滤纸，并溶于水中，因此水果汁的体积（或澄清度）大小可在溶于水中，因此水果汁的体积（或澄清度）大小可在溶于水中，因此水果汁的体积（或澄清度）大小可在溶于水中，因此水果汁的体积（或澄清度）大小可在一定程度上反应果胶酶催化分解果胶的能力。一定程度上反应果胶酶催化分解果胶的能力。一定程度上反应果胶酶催化分解果胶的能力。一定程度上反应果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度下，果胶酶的活性越大，滤出水果在不同的温度下，果胶酶的活性越大，滤出水果在不同的温度下，果胶酶的活性越大，滤出水果在不同的温度下，果胶酶的活性越大，滤出水果汁的体积就越大，果汁的澄清度就越高。汁的体积就越大，果汁的澄清度就越高。汁的体积就越大，果汁的澄清度就越高。汁的体积就越大，果汁的澄清度就越高。