果胶酶在果汁生产中的作用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,果胶酶在果汁生产中的作用(PPT 36页),制作果汁要解决两个问题,一.果肉的出汁率低,耗时长,二榨取的果汁浑浊，黏度高，,易发生沉淀,果胶酶,加,果,胶,酶,4.1 果胶酶在果汁生产中的作用,加,果,胶,酶,专题4 酶的研究与应用,一、基础知识,（一）,酶的基础知识,（1）酶的概念：,（2）酶的化学本质：,（3）酶的功能及原因：,（4）酶的特性：,酶是,所产生的具有,作用,的一类特殊的,；,或,降低化学反应的活化能,从而使反应能够迅速的进行。在化学反应中起催化作用,高效性,专一性,需要适宜的条件,RNA,活细胞,生物催化,有机物,蛋白质（大多数）,植物,的主要组成成分,聚合而成的高分子化合物，不溶于水,果胶本身不溶于水，但由于含有亲水基团，果胶与水有强大结合力，是有力的凝胶化剂。,植物细胞模式图,（二）果胶,一、基础知识,细胞壁、胞间层,半乳糖醛酸,果胶的存在会给制作果汁带来哪些困难？,会影响出汁率，还会使果汁浑浊,一、基础知识,（三）,果胶酶,定义,果胶酶,果胶 半乳糖醛酸,作用,分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；提高水果的出汁率,使果胶水解为半乳糖醛酸，并使果汁变得澄清。,是指,分解果胶的,一类酶,的总称，包括,多聚,半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶,等。,来源？,植物、霉菌、酵母菌和细菌,本质：,蛋白质,影响活性的因素：,温度 PH 酶的抑制剂,1.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,B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,C.果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称,D.果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA,C,课堂演练：,一、基础知识,（四）,酶活性及其影响因素,3、影响酶活性的因素：,温度,pH：,酶的抑制剂：,酶促反应速度如何表示？,1、什么是酶的活性？,2、如何表示？,酶的活性：,酶催化一定化学反应的能力,可以用酶催化的某一化学反应的,反应速度,来表示,单位时间内，单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示,Fe3、Ca2、Zn2等金属离子对果胶酶有抑制作用。,注意！,温度,、,pH,、,酶的抑制剂,、,酶的浓,度、,底物浓度,均会影响酶促反应速率,温度、pH、酶的抑制剂影响酶活性，,底物浓度不影响酶的活性,2.下列叙述中对果胶酶的作用叙述,错误,的是(),A.果胶酶是一种催化剂，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胞间层,C.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,D,二、实验设计,提出问题：探究温度对酶活性的影响,如何设计实验?,探究一,实验设计的基本原则：,1、对照原则,2、单一变量原则,3、等量原则,二、实验设计,探究温度对酶活性的影响,探究一,实验原则：,单一变量原则：,自变量,；,因变量,无关变量,（相同且适宜）,对照原则（相互对照）,温度,果肉出汁率、澄清度,pH、,果泥、果胶酶的量、反应时间、过滤时间等,果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。,1、实验原理,2、实验操作流程,思考：,1、你打算设置多少个温度值？,2、如何得到苹果泥？,3、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？,4、依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小？,二、实验设计,（一）探究温度对果胶酶活性的影响,制果泥,恒温保温,果胶酶和苹果泥混合,制果泥,恒温保温,果胶酶和苹果泥混合,过滤果汁,搅拌器搅拌制水果泥,等量分装（5mL,),9支试管,果胶酶水溶液（2%）,等量分装（2mL),9支试管,将装有,水果泥,和,果胶酶,的试管各一支分别放入30,、35,、40,、45,、50,、55,、60,、65,和70,的恒温水箱中保温10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10分钟。,过滤混合物，用量筒测量各组果汁的量，并记录,设计记录数据的表格,温度,o,C,30,35,40,45,50,55,60,65,70,果汁量/ml,8,13,15,25,18,12,11,10,5,果胶酶的最适温度为,4550,0,C,。,曲线：,可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，,从而影响果胶酶的活性,P11旁栏：1、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？,最后通过什么标准来判断酶活性的大小？,果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比,思路：只须将,温度梯度,改成,pH梯度,，并选定 一个适宜的温度进行水浴加热。,提出问题：探究pH对果胶酶活性的影响,探究二,将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水箱中,恒温加热,保持恒温一段时间,过滤果汁，用量筒测量果汁的量，,填入表格，确定最适pH,搅拌器搅拌制成苹果泥,均分 装入,9支试管,果胶酶水溶液,等量,9支试管,将苹果泥和果胶酶分别加入9组试管中（选取的pH 梯度：5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）,曲线：,2、在探究温度或pH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？,需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。,3、A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？B同学呢？,A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同,P,44,旁栏思考,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pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。,4、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的高低？,温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。,5、当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？,P,44,旁栏思考,3.某兴趣小组准备探究“pH对果胶酶活性的影响”，下列说法不正确的是（）,A.该实验的原理是pH影响酶的活性。,B.自变量是pH值。,C.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。,D,（三）探究果胶酶的用量,1、实验原理：,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，在增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。,自变量：,果胶酶的量,因变量：,果汁的体积,思考：该实验中，如何设置酶用量的梯度？,不同浓度的果胶酶溶液,同一浓度不同体积的果胶酶溶液,需要注意的是，,反应液的温度和pH（无关变量）必须相同,，否则将影响实验结果的准确性。,2、实验操作：,（1）配制不同浓度的果胶酶溶液,准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的水溶液，取等量放入9支试管中，并编号19。,（2）制备水果泥,搅拌器搅拌制成苹果泥，等量装入9支试管中，并编号19。,（3）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。,（4）将不同浓度的果胶酶分别与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水箱中。,（5）恒温水浴约20分钟,（6）过滤后测量果汁的体积,不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图,酶的用量,0,果汁体积,（,mL,）,在最适温度和pH条件下制作1升苹果汁，使用多少果胶酶最合适？,一般为50mg/l左右，因为用此浓度处理果汁24小时后果汁率增加10后不再增加。,4.下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙述，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的该溶液。,B.调节pH，使各组中的pH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。,D.在相同适宜的温度条件下进行实验,。,C,D,5、,三、操作提示,制取苹果泥时，可将苹果切成小块放入榨汁机中，加入适量的水后再进行搅拌；如果用橙子做实验，不必去掉橙皮。,在探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用体积分数为0.1%的 NaOH 溶液和盐酸进行调节。,在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。,果胶酶,（半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶）,（半乳糖醛酸聚合成,的高分子，不溶于水）,（可溶，提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清）,果胶,半乳糖醛酸,探究 最适温度 最适PH 酶的用量,自变量,因变量,无关变量,果泥的用量、水浴时间、反应时间、过滤时间等。,酶的用量 PH,小结,酶的活性 果汁体积,温度 PH 酶的用量,酶的用量 T,T PH,练习:,1.有两次瞬间高温灭菌；,2.酶处理的时间相对较长；,3.有离心分离步骤和浓缩步骤。,6.,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：,将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10水浴中恒温处理10分钟（如图A）,将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10水浴中恒温处理10分钟（如图B）。,将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）。,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：,温度,10,20,30,40,50,60,70,80,出汁量/ml,8,13,15,25,15,12,11,10,根据上述实验，请分析回答下列问题：,（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中_的水解。,（2）实验结果表明，当温度为_时果汁量最多，此时果胶酶的活性_。当温度再升高时，果汁量降低，说明，_,（3）实验步骤的目的是：_。,果胶,40,最高,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。,