高中生物选修一-果胶酶在果汁生产中的作用(课堂PPT).ppt

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1、课题课题1 1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用1课题背景课题背景 我国每年上市的新鲜我国每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但水果品种多、数量大。但由于收获的季节性强，易由于收获的季节性强，易造成积压滞销，腐烂变质。造成积压滞销，腐烂变质。水果的加工技术（水果的加工技术（制作果制作果汁、果干、果粉和果酒等汁、果干、果粉和果酒等）可以缓解产销矛盾。可以缓解产销矛盾。2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，容易出现沉淀榨取的果汁浑浊，黏度高，容易出现沉淀生产上，人们通常用生产上，人们通常用 来解

2、决上述问题。来解决上述问题。纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 3（一）果胶酶的作用（一）果胶酶的作用 植物植物植物植物细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁以及以及以及以及胞间层胞间层胞间层胞间层的主要组成成分的主要组成成分的主要组成成分的主要组成成分 半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，聚合而成的高分子化合物，聚合而成的高分子化合物，聚合而成的高分子化合物，不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水是果汁加工中影响是果汁加工中影响是果汁加工中影响是果汁加工中影响出汁率出汁率出汁率出汁率和和和和果汁澄清度果汁澄清度果汁澄清度果汁澄清度的主要原因。的主要原因。的主要原因。的主要原因。植物细胞

3、模式图植物细胞模式图植物细胞模式图植物细胞模式图 1.1.果胶果胶一、基础知识一、基础知识42.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5(1).(1).分解分解分解分解果胶果胶果胶果胶，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁、胞间层胞间层胞间层胞间层(2).(2).果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸半乳糖醛酸3 3.果胶酶的作用果胶酶的作用2.果胶酶果胶酶

4、 果胶酶果胶酶果胶酶果胶酶是是是是分解分解分解分解果胶的一类酶的总称果胶的一类酶的总称果胶的一类酶的总称果胶的一类酶的总称，包括，包括，包括，包括多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶果胶分解酶果胶分解酶果胶分解酶和和和和果胶酯酶果胶酯酶果胶酯酶果胶酯酶等。等。等。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）6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

5、.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？7（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 指酶催化一定化学反应的能力。指酶催化一定化学反应的能力。1.1.酶的活性酶的活性单位时间内、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或或产物的增加量产物的增加量。2.2.酶活性的高低酶活性的高低 一定条件下，酶催化的某一化学反一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。应的反应速度来表示。8酶活性受酶活性受酶活性受酶活性受pHpHpHpH值影响的示意图值影响的示意图值影响的示意图值

6、影响的示意图 3.3.影响酶活性的因素影响酶活性的因素（1 1）温度温度温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响酶活性受酶活性受酶活性受酶活性受pHpHpHpH值影响的示意图值影响的示意图值影响的示意图值影响的示意图 在最适温度、最适在最适温度、最适在最适温度、最适在最适温度、最适pHpHpHpH条件下，酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。温度、温度、温度、温度、pHpHpHpH的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。（2 2）pH

7、 pH 对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响（3 3）酶的抑制剂）酶的抑制剂）酶的抑制剂）酶的抑制剂9（一）探究温度对果胶酶活性的影响（一）探究温度对果胶酶活性的影响 1.1.1.1.实验原理实验原理实验原理实验原理 果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，其活性最高。其活性最高。其活性最高。其活性最高。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。二、实验设

8、计二、实验设计 10试管编号试管编号试管编号试管编号1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4 恒温水浴恒温水浴恒温水浴恒温水浴（自变量）（自变量）（自变量）（自变量）保温及过滤时间保温及过滤时间保温及过滤时间保温及过滤时间实验结果实验结果实验结果实验结果(因变量因变量因变量因变量)各各各各50ml50ml50ml50ml质量分数为质量分数为质量分数为质量分数为2%2%2%2%的果胶酶溶液，各的果胶酶溶液，各的果胶酶溶液，各的果胶酶溶液，各5ml5ml5ml5ml30 40 50 6030 40 50 6030 40 50 6030 40 50 60苹果汁苹果汁苹果汁苹果汁果胶酶

9、果胶酶果胶酶果胶酶相相相相 同同同同滤出的果汁体积滤出的果汁体积滤出的果汁体积滤出的果汁体积11（1 1 1 1）获取苹果泥；）获取苹果泥；）获取苹果泥；）获取苹果泥；（2 2 2 2）保温）保温）保温）保温苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）（3 3 3 3）混合后保温；）混合后保温；）混合后保温；）混合后保温；（4 4 4 4）过滤。）过滤。）过滤。）过滤。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12搅拌器制成搅拌器制成搅拌器制成搅拌器制

10、成苹果泥分装苹果泥分装苹果泥分装苹果泥分装4 4 4 4支试管，标记支试管，标记支试管，标记支试管，标记果胶酶果胶酶果胶酶果胶酶溶液等量溶液等量溶液等量溶液等量4 4 4 4支试管，标记支试管，标记支试管，标记支试管，标记30303030、40404040、50505050、60606060恒温水浴保温恒温水浴保温恒温水浴保温恒温水浴保温待试管内溶液的温度稳定后待试管内溶液的温度稳定后待试管内溶液的温度稳定后待试管内溶液的温度稳定后将相同标号的果胶酶、苹果泥混合将相同标号的果胶酶、苹果泥混合将相同标号的果胶酶、苹果泥混合将相同标号的果胶酶、苹果泥混合保温保温保温保温10min10min过滤果汁

11、，测量滤出果汁体积，记录结果过滤果汁，测量滤出果汁体积，记录结果过滤果汁，测量滤出果汁体积，记录结果过滤果汁，测量滤出果汁体积，记录结果2.2.2.2.实验操作流程实验操作流程实验操作流程实验操作流程13探究探究pH对果胶酶活性的影响，只需将温度对果胶酶活性的影响，只需将温度梯改成梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。行水浴加热。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。（二）探究（二）探究pH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响14搅拌器拌制成苹果搅拌器拌制成苹果泥均

12、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的恒温水箱中恒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酶加入相同温度的苹果泥中调节p为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151 1 1 1在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要将果泥 和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理？和果胶酶分装在不同的试

13、管内恒温处理？和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理？和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理？保证果泥与果胶酶混合时温度相同，保证果泥与果胶酶混合时温度相同，保证果泥与果胶酶混合时温度相同，保证果泥与果胶酶混合时温度相同，避免混合时影响混合物的温度，避免混合时影响混合物的温度，避免混合时影响混合物的温度，避免混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性。从而影响果胶酶活性。从而影响果胶酶活性。从而影响果胶酶活性。162 2 2 2在探究温度或在探究温度或在探究温度或在探究温度或pHpHpHpH的影响时，是否需要设置对照的影响时，是否需要设置对照的影响时，是否需要设置对照的影响时，是否需要设置对照？如果需

14、要，应该如何设置对照组？如果需要，应该如何设置对照组？如果需要，应该如何设置对照组？如果需要，应该如何设置对照组？需要。需要。需要。需要。不同的温度或不同的温度或不同的温度或不同的温度或pHpHpHpH之间，就可以作为对照之间，就可以作为对照之间，就可以作为对照之间，就可以作为对照 这种对照称为相互对照这种对照称为相互对照这种对照称为相互对照这种对照称为相互对照。3 3 3 3A A A A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？变？为什么要作这样的处理？变

15、？为什么要作这样的处理？变？为什么要作这样的处理？B B B B同学呢？同学呢？同学呢？同学呢？A A A A同学：变量：温度（或同学：变量：温度（或同学：变量：温度（或同学：变量：温度（或pHpHpHpH）不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时间等。间等。间等。间等。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。B B B B同学：对于变量的控制应该与同学：对于变量的

16、控制应该与同学：对于变量的控制应该与同学：对于变量的控制应该与A A A A相同相同相同相同 但观察因变量的角度不同但观察因变量的角度不同但观察因变量的角度不同但观察因变量的角度不同。174 4想一想，为什么能够通过测定滤想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？的高低？果胶酶将果胶分解为小分子物质，小果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和力。在不同的温度和pHpH下，果胶酶

17、的活性下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。越大，苹果汁的体积就越大。18(三三)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量 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。对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是此时，研究的变量是 ，其他因素，其他因素都应都应 。果胶酶的用量果胶酶的用量保持不变保持不变方案方案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的反

18、应液的pH必须相同，否则将影响实验结必须相同，否则将影响实验结果的准确性。果的准确性。19 果胶酶作用的最适温度为4550 、最适pH范围为3.06.0。Fe3+、Ca2+、Zn2+等金属离子对酶有抑制作用。植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，通常生产上采用曲霉、青霉等微生物来生产果胶酶。20 根据实验数据绘制出的温度和根据实验数据绘制出的温度和pHpH对果对果胶酶活性影响的曲线图；胶酶活性影响的曲线图；三、结果分析与评价三、结果分析与评价21不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）；度和体积相同的条件下）；酶的用量酶的用量0体

19、积体积（mL）果胶酶最适温度、果胶酶最适温度、pHpH以及果胶酶的最适用量。以及果胶酶的最适用量。221.1.果胶是植物组织的组成成分之一果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存它主要存在于植物组织的哪一部分在于植物组织的哪一部分?（）（）细胞核细胞核 细胞质细胞质 细胞间隙细胞间隙 细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）透明果汁半乳糖醛酸透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂丙酮酸酶制剂果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括A.A.多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果胶分解酶果胶分解酶C.C

20、.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果胶酯酶果胶酯酶DBC234同一个体内的各类活细胞所含的酶同一个体内的各类活细胞所含的酶 A种类有差异，数量相同种类有差异，数量相同 B种类有差异，数量不同种类有差异，数量不同 C种类无差异，数量相同种类无差异，数量相同 D种类无差异，数量不同种类无差异，数量不同5.下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是倍时，底物浓度和反应速度关系的是BB24 练习练习:1.1.有两次瞬间高温灭菌；有两次瞬间高温灭菌；2.2.酶处理的时间相对较长；酶处理的时间相对较长；3.3.有离心分离步骤和浓缩步骤。有离心分离步骤和浓缩步骤。25