[精选]果胶酶在果汁生产中的作用-zzm.pptx
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1、课题背景课题背景我国每年上市的新鲜水果我国每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但由于品种多、数量大。但由于收获的季节性强,易造成收获的季节性强,易造成积压滞销,腐烂变质。水积压滞销,腐烂变质。水果的加工技术,制作果果的加工技术,制作果汁、果干、果粉和国酒汁、果干、果粉和国酒可以缓解产销矛盾。可以缓解产销矛盾。本课题将探究:本课题将探究:果胶酶在果汁生产中的应用果胶酶在果汁生产中的应用一一.果肉的出汁率低果肉的出汁率低,耗时长耗时长二榨取的果汁浑浊,黏度高,二榨取的果汁浑浊,黏度高,易发生沉淀易发生沉淀制作果汁要解决两个问题制作果汁要解决两个问题怎样解决?怎样解决?使用使用果胶酶果胶酶基础知识基础
2、知识酶的基础知识酶的基础知识回忆回忆-答复:答复:1 1酶的概念酶的概念 2 2酶的化学本质,基本组成单位酶的化学本质,基本组成单位 3 3酶的功能及原因酶的功能及原因 4 4酶的特性酶的特性1 1、酶的概念、酶的概念基础知识基础知识 酶是酶是活细胞活细胞所产生的具有所产生的具有生物催化生物催化作用作用的一类特殊的的一类特殊的有机物有机物;蛋白质大多数或蛋白质大多数或RNARNA;基本组成单位:氨基酸或核糖核苷酸基本组成单位:氨基酸或核糖核苷酸酶能降低化学反响的活化能,从而酶能降低化学反响的活化能,从而使反响能够迅速的进行。在各种化使反响能够迅速的进行。在各种化学反响中起催化作用学反响中起催化
3、作用2 2、酶的本质、酶的本质3 3、酶的功能、酶的功能4 4、酶的特性、酶的特性 1 1高效性高效性2 2专一性专一性3 3需要适宜的条件需要适宜的条件基础知识基础知识思考:思考:你还能画出温度和你还能画出温度和PHPH值对酶影响的曲线吗?值对酶影响的曲线吗?关于酶的三个特性你能举例说明吗?关于酶的三个特性你能举例说明吗?你认为影响酶促反响的因素有哪些?你认为影响酶促反响的因素有哪些?阅读课本阅读课本P42P42的内容,答复以下问题:的内容,答复以下问题:1 1细胞壁的组成成分?细胞壁的组成成分?2 2果胶的单体是什么?果胶的单体是什么?3 3果胶酶的作用?果胶酶的作用?1 1、果胶、果胶是
4、植物是植物细胞壁以及胞间层细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,的主要组成成分之一,它是由它是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一种聚合而成的一种高分子化合物高分子化合物,不溶于水。不溶于水。思考:思考:要破坏植物的细胞壁,你有什么方法?要破坏植物的细胞壁,你有什么方法?结果一样吗?结果一样吗?基础知识基础知识一果胶酶的作用一果胶酶的作用植物细胞壁的结构示意图植物细胞壁的结构示意图基础知识基础知识一果胶酶的作用一果胶酶的作用2 2、果胶对果汁制作的影响:、果胶对果汁制作的影响:果胶酶果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括半乳是分解果胶的一类酶的总称,包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。糖醛酸酶
5、、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影响果汁的出汁率,还会使果汁浑浊。影响果汁的出汁率,还会使果汁浑浊。基础知识基础知识一果胶酶的作用一果胶酶的作用3 3、果胶酶:、果胶酶:4 4、果胶酶在果汁制作中的作用、果胶酶在果汁制作中的作用 分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层;提高水果的分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层;提高水果的出汁率出汁率使果胶水解为半乳糖醛酸,并使果汁变得澄清。使果胶水解为半乳糖醛酸,并使果汁变得澄清。1 1、果胶、果胶1 1、酶的活性、酶的活性2 2、酶催化能力上下的衡量标准、酶催化能力上下的衡量标准指酶催化一定化学反响的能力。指酶催化一定化学
6、反响的能力。在一定的条件下,酶所催化的某一化学反响的反在一定的条件下,酶所催化的某一化学反响的反响速度来表示。响速度来表示。酶反响速度用单位时间内、单位体积中反响物酶反响速度用单位时间内、单位体积中反响物的减少量或产物的增加量来表示。的减少量或产物的增加量来表示。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3 3、影响酶活性的因素:、影响酶活性的因素:温度温度 pH pH:酶的抑制剂:酶的抑制剂:A A、温度对酶的影响、温度对酶的影响在较低温度时,随着温度的升高,酶的活性也逐渐提在较低温度时,随着温度的升高,酶的活性也逐渐提高,到达最适温度时,酶的催化能力最高,但高
7、于最适温高,到达最适温度时,酶的催化能力最高,但高于最适温度后,酶的催化能力迅速下降,最后完全失去催化能力。度后,酶的催化能力迅速下降,最后完全失去催化能力。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3 3、影响酶活性的因素:、影响酶活性的因素:温度温度 pH pH 酶的抑制剂酶的抑制剂B B、果胶酶的最适温度、果胶酶的最适温度果胶酶的最适温度为果胶酶的最适温度为454550500 0C C。C C、讨论:高温使酶的活性丧失后,酶的活性可否恢复?、讨论:高温使酶的活性丧失后,酶的活性可否恢复?为什么?为什么?不能恢复,因高温破坏了酶的分子结构,高温对酶造不能恢复,
8、因高温破坏了酶的分子结构,高温对酶造成不可逆的破坏。但低温使酶的活性被抑制后,缓慢恢复成不可逆的破坏。但低温使酶的活性被抑制后,缓慢恢复其温度活性仍可恢复。其温度活性仍可恢复。1 1、分别用、分别用0 00 0C C和和1001000 0C C的温度处理某种酶后,酶都的温度处理某种酶后,酶都没有活性,但没有活性,但 A A、经过、经过0 00 0C C处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复 B B、经过、经过1001000 0C C处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复 C C、经过、经过0 00 0C C处理的酶的空间结构遭破坏处理的酶的空间结构遭破坏 D D、经过、经过1001000
9、0C C处理的酶被水解成了氨基酸处理的酶被水解成了氨基酸A AA A、pH pH对酶的影响对酶的影响 酶的催化能力的发挥有一个最适酶的催化能力的发挥有一个最适pH pH,在低于最,在低于最适适pHpH时,随着时,随着pHpH的升高,酶的催化能力也相应升的升高,酶的催化能力也相应升高,高于最适高,高于最适pHpH时,随着时,随着pHpH的升高,酶的活性逐的升高,酶的活性逐渐下降,渐下降,pHpH过高或过低会使蛋白质变性,当蛋白过高或过低会使蛋白质变性,当蛋白质变性后,酶也就完全丧失了活性。质变性后,酶也就完全丧失了活性。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3
10、3、影响酶活性的因素:、影响酶活性的因素:温度温度 pH pH 酶的抑制剂酶的抑制剂B B、果胶酶的最适、果胶酶的最适pHpH果胶酶的最适果胶酶的最适pHpH范围为范围为3.03.06.06.0。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至至2.02.0,保,保存于存于37370 0C C的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是的物质是 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
11、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pHpH6.86.8,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酶的抑制剂:酶的抑制剂:Fe Fe3 3、CaCa2 2、ZnZn2 2等金属离子对果胶酶有抑制等金属离子对果胶酶有抑制作用。作用。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3 3、影响酶活性的因素:、影响酶
12、活性的因素:温度温度 pH pH 酶的抑制剂酶的抑制剂你知道这些离子为什么能抑制酶的活性?你知道这些离子为什么能抑制酶的活性?1 1、酶的生产、酶的生产提取法:采用各种技术,直接从动物或微生物的细胞或提取法:采用各种技术,直接从动物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来在原料充分的地区得以应用。组织中将酶提取出来在原料充分的地区得以应用。发酵法:通过微生物发酵来获得人们所需的酶发酵法:通过微生物发酵来获得人们所需的酶2020世纪世纪5050年代以来生产酶的主要方法,如用曲霉、青霉等微生年代以来生产酶的主要方法,如用曲霉、青霉等微生物发酵生产果胶酶。物发酵生产果胶酶。基础知识基础知识三果胶酶的用量三
13、果胶酶的用量化学合成法:化学合成法:成本比较高,只能合成结构的酶。成本比较高,只能合成结构的酶。2 2、控制酶的用量、控制酶的用量 为了果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶为了果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶的用量。的用量。实验设计的实验设计的2 2个基本原则:个基本原则:1 1、对照原则、对照原则2 2、单一变量原则、单一变量原则实验设计实验设计1-11-1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果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时,果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时,活性最高。高于或低于此值时活性均下降。果活性最高。高于或低于此值时活性均下降。果肉的出
14、汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比小成正比1 1、实验原理、实验原理实验设计实验设计1-11-1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2 2、实验操作流程、实验操作流程你能设计吗?你能设计吗?实验设计实验设计1-11-1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思考:思考:1 1、你打算设置多少个温度值?、你打算设置多少个温度值?2 2、你如何得到苹果泥?、你如何得到苹果泥?3 3、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶酶、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶酶及混合后温度的一至?及混合后温度的一至?4 4、你依据什么来
15、判定果胶酶的活性大小的大小?、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小?搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥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9 9 9 9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等量等量等量等量9 9 9 9支试管支试管支试管支试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9 9 9 9组分别放入组分别放入组分别放入组分别放入303030300 0 0 0C C C C、353535350 0 0 0C C C C、404040
16、400 0 0 0C C C C、454545450 0 0 0C C C C、505050500 0 0 0C C C C、555555550 0 0 0C C C C、606060600 0 0 0C C C C、656565650 0 0 0C C C C和和和和707070700 0 0 0C C C C的恒温水箱中的恒温水箱中的恒温水箱中的恒温水箱中保温保温保温保温试管内温度稳定后,将果胶酶参加相同温度的苹果泥内试管内温度稳定后,将果胶酶参加相同温度的苹果泥内试管内温度稳定后,将果胶酶参加相同温度的苹果泥内试管内温度稳定后,将果胶酶参加相同温度的苹果泥内恒温保持恒温保持恒温保持恒温保
17、持10101010分钟分钟分钟分钟过滤果汁,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 设计记录数据的表格设计记录数据的表格 结果分析与评价:结果分析与评价:A A、根据表中数据画曲线图;、根据表中数据画曲线图;P45P45B B、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的?、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的?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,可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,防止可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,防止了果泥和果胶酶混合时影
18、响混合物的温度,从而影了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。响果胶酶活性的问题。问问1 1:为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果: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理?胶酶分装在不同的试管中恒温处理?实验设计实验设计1-11-1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,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某学生设计了如下实验:为研究温度对果胶酶活性的影响某学生设计了如下实验:将果胶酶与苹果泥分装于不同试
19、管,在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在1010水浴中恒温处理水浴中恒温处理1010分分钟如图钟如图A A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1010水浴中恒温水浴中恒温处理处理1010分钟如图分钟如图B B将步骤将步骤处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量如图处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量如图C.C.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,结果如下表实验设计实验设计1-11-1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根据上述实验,请分析答复以下问题:根据上述实验,
20、请分析答复以下问题:1 1果果胶胶酶酶能能破破除除细细胞胞壁壁,是是因因为为果果胶胶酶酶可可以以促进细胞壁中促进细胞壁中_的水解。的水解。2 2实验结果说明,当温度为实验结果说明,当温度为_时果汁时果汁量最多,此时果胶酶的活性量最多,此时果胶酶的活性_。当温度再升。当温度再升高时,果汁量降低,说明,高时,果汁量降低,说明,_。3 3实验步骤实验步骤的目的是:的目的是:_。4 4为什么说果汁体积越大,酶的活性越高?为什么说果汁体积越大,酶的活性越高?果胶果胶 4040最高最高温度升高,降低了酶的活性温度升高,降低了酶的活性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。实验设计实
21、验设计1-11-1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 果胶酶的活性受果胶酶的活性受pHpH影响,处于最适影响,处于最适pHpH,酶的活性最高,酶的活性最高,高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。度与果胶酶的活性大小成正比。1 1、实验原理、实验原理2 2、实验操作流程、实验操作流程 请你设计。请你设计。实验设计实验设计1-21-2探究探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响 探究探究pHpH对果胶酶活性的影响,只须将温度梯度改对果胶酶活性的影响,只须将温度梯度改成
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