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专题二十三 酶的应用及传统发酵技术,酶的应用,1.果胶酶在果汁生产中的作用 (1)作用：能够分解果胶成为 ，使浑浊的果汁变得澄清。 (2)组成：并不特指某一种酶，而是分解 的一类酶总称，包括 、果胶分解酶和 。 (3)来源：植物、 、酵母菌和 均能产生果胶酶。,可溶性的半乳糖醛酸,果胶,多聚半乳糖醛酸酶,果胶酯酶,霉菌,细菌,2.酶的活性及其影响因素 (1)酶的活性：酶催化一定 的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。 (2)影响酶活性的因素： 、 、酶的抑制剂等。 (3)探究温度和pH对酶活性的影响 实验原理 a. 果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度或pH时，活性 。 b.果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈 。 实验结果：温度和pH在很大程度上对酶的 会产生影响，温度过高、过低或过酸、过碱都会影响酶活性。,化学反应,温度,pH,最高,正相关,空间结构,3.确定果胶酶最适用量的方法 (1)若随酶浓度的增加，过滤到果汁的体积也增加 。 (2)当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变 酶的用量 ，这个值就是酶的 。 4.加酶洗衣粉在洗涤中的作用 (1)洗衣粉中的酶制剂：加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉,目前常用的有 、 、 。,酶用量,不足,已经足够,最适用量,酶制剂,蛋白酶,脂肪酶,淀粉酶和纤维素酶,(2)常用酶制剂的种类及洗涤原理,小,甘油和脂肪酸,麦芽糖、葡萄糖,纤维素,5.酶的固定化技术 (1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 (2)方法： 法、化学结合法和 法。 (3)制备固定化酵母细胞的操作流程：酵母细胞的 配制0.05 mol/LCaCl2溶液配制 溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞冲洗发酵。,包埋,物理吸附,活化,海藻酸钠,传统发酵技术的应用,1.果酒和果醋的制作 (1)制作原理和发酵条件,充足,缺少,需,不需,需要充足的氧气,(2)制作流程 挑选葡萄 榨汁酒精发酵 ,冲洗,果酒,醋酸发酵,果醋,(3)果酒和果醋的发酵装置及各个部件的作用,关闭充气口,空气中微生物的污染,取料,2.腐乳的制作 (1)腐乳制作原理 菌种：需多种微生物协同作用，其中起主要作用的是 。 菌种作用特点 a.蛋白质 氨基酸小分子肽 b.脂肪 (2)制作流程,甘油,脂肪酸,毛霉,卤汤,(3)影响腐乳品质的条件 卤汤成分：酒及 。 a.酒的作用： 微生物的生长，又能使腐乳具有 。 b.香辛料的作用：调制腐乳风味， 。 盐的用量：a.浓度过低，不足以 ，可能导致豆腐腐败变质。b.浓度过高，会影响 。 酒的含量：一般控制在 左右。,各种香辛料,抑制,独特的香味,防腐杀菌,抑制微生物生长,腐乳的口味,12%,3.泡菜的制作 (1)制作原理：在无氧条件下， 将葡萄糖分解成 。 (2)制作流程,乳酸菌,乳酸,原料,食盐,盐水,调味,料,发酵,(3)操作关键 泡菜坛的选择：火候好、 、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。 腌制的条件：控制腌制的时间、 和食盐的用量。防止 ，严格密封。,无裂纹,温度,杂菌污染,4.亚硝酸盐含量的测定 (1)原理： 反应物；反应物N-1-萘基乙二胺盐酸盐 染料。将显色反应后的样品与已知浓度的 液进行 比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。 (2)操作流程：配制溶液制备 制备样品处理液 。,对氨基苯磺酸,玫瑰红,标准显色,目测,标准显色液,比色,1.果胶酶与纤维素酶的比较,酶的应用,2.加酶洗衣粉洗涤效果的探究 (1)变量分析,(2)探究加酶洗衣粉的最适温度的方法 在探究加酶洗衣粉最适温度的实验中，根据实际生活中的情况,温度梯度可设置在2055，每5 为一个温度梯度。若测出某一温度洗涤效果较好，应设置温度梯度更小的实验组，直至测出具体的最适温度。,3.酶固定化技术常用的方法,【典例1】 (2015山东济宁联考)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，请回答下列问题。,(1)图1中X溶液为_，其作用是使_。 (2)图1中制备的凝胶珠用_洗涤后再转移到图2所示装置中。图2发酵过程中搅拌的目的是为了_。 (3)在用海藻酸钠溶液包埋酵母细胞形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用_加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液_后，加入已活化的酵母细胞，充分搅拌混合均匀。 (4)研究发现，固定化强度高的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将2%、2.5%、3%的海藻酸钠溶液分别利用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理,所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28 下发酵48 h后的酒精产量见下表：,从表中可以看出，随着X溶液浓度的增加，_增加；凝胶固定化效果较好的海藻酸钠溶液与X溶液的浓度分别是_。,解析 图1所示为制备固定化酵母细胞的操作步骤，X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。图2所示为酒精发酵过程，因此时酵母菌进行的是无氧呼吸，故搅拌的目的是增加培养液与酵母菌的接触面积，而不是增加溶氧量。溶化海藻酸钠时需注意用小火或间断加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后，加入已活化的酵母细胞，充分搅拌混合均匀。由表格分析可知，随着X溶液浓度的增加，酵母细胞的固定化强度增强，固定化强度和酒精产量都较大时海藻酸钠溶液与X溶液的浓度分别是2%、4%。 答案 (1)CaCl2溶液 海藻酸钠形成凝胶珠 (2)蒸馏水 使培养液与酵母细胞充分接触 (3)用小火(或间断) 冷却至室温 (4)固定化强度 2%、4%,【题后反思】 制备固定化酵母细胞时应注意： (1)细胞的固定化要在严格无菌条件下进行；对制备的海藻酸钠溶液、CaCl2溶液以及注射器等器材进行严格灭菌。 (2)溶解海藻酸钠时采用小火或间断加热法，防止海藻酸钠焦糊。 (3)海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低，凝胶珠所包埋的酵母细胞数量少。 (4)制作成功的凝胶珠应用蒸馏水冲洗，其颜色为浅黄但又不能过浅。,几种食品制作的发酵技术比较,传统发酵技术在食品加工中的应用,【典例2】 (2015河南开封模拟)果酒、果醋、腐乳和泡菜等食品的历史悠久，是用传统发酵技术制作出来的食品，遍布民间,回答下列问题： (1)制作葡萄酒时，温度应该控制在_。在酸性条件下，可用_来检测发酵产物中是否有酒精产生。若想进一步获得纯化的酵母菌，可采用_法。 (2)葡萄皮中含有原花青素、葡萄皮红色素和大量葡萄风味物质等，这些物质易溶于乙醇、乙酸乙酯中，因此常采用_法来分离提取它们。 (3)制作果醋需要的细菌是_，缺少糖源时，该菌将_变为乙醛。,(4)腐乳制作中起主要作用的微生物是_。豆腐发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等，通过发酵，豆腐中营养物质的种类_ (填“减少”或“增多”),且更易于消化和吸收。 (5)测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成_染料。 (6)人们利用某些微生物制作食品时，需要分析微生物的特点，控制微生物的发酵条件。下列与此有关的各项内容都正确的是_。,解析 (1)葡萄酒制作的适宜温度为1825 ； 在酸性条件下,可用重铬酸钾来检测发酵产物中是否有酒精产生；可用稀释涂布平板法对酵母菌进行纯化。(2)原花青素、红色素等物质易溶于有机溶剂，因此可用萃取法来提取。(3)制作果醋时所用的菌种是醋酸菌，醋酸菌在氧气和糖源充足时，直接将糖类氧化为乙酸，在缺少糖源时，将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸。(4)腐乳的制作有多种微生物参与，其中的蛋白质、脂肪等大分子营养物质分解为各种小分子有机物，故通过发酵，豆腐中的营养物质种类增多。,(5)测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨苯基磺酸发生在重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(6)制作果酒是利用酵母菌的无氧呼吸来生产酒精，所以不能通气；制作腐乳时应该先接种毛霉,让其生长，再加盐；制作泡菜用的是乳酸菌，而不是醋酸菌。 答案 (1)1825 重铬酸钾 稀释涂布平板 (2)萃取 (3)醋酸菌 乙醇 (4)毛霉 增多 (5)重氮化 玫瑰红色 (6)B,
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