内容正文:
专题四 酶的研究与应用
课题1
果胶酶在果汁生产中的作用
课题背景
我国每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但由于收获的季节性强,易造成积压滞销,腐烂变质。水果的加工技术(制作果汁、果干、果粉和果酒等)可以缓解产销矛盾。
本课题将探究:
果胶酶在果汁生产中的应用
制作果汁要解决两个主要问题:
1.果肉的出汁率低,耗时长
2.榨取的果汁浑浊,黏度高,容易出现沉淀
生产上,人们通常用 来解决上述问题。
纤维素酶和果胶酶
酶的基础知识
回忆---回答:
(1)酶的概念
(2)酶的化学本质,基本组成单位
(3)酶的功能及原因
(4)酶的特性
1.酶的概念:
基础知识
酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物
绝大多数是蛋白质,极少数是RNA; 基本单位:氨基酸或核糖核苷酸
酶能降低化学反应的活化能,从而使反应能够迅速的进行。在各种化学反应中起催化作用
2.酶的本质:
3.酶的功能:
4.酶的特性:
(1)高效性
(2)专一性
(3)需要适宜的条件
基础知识
你还能画出温度和PH值对酶影响的曲线吗?
关于酶的三个特性你能举例说明吗?
你认为影响酶促反应的因素有哪些?
阅读课本P42的内容,回答以下问题:
(1)细胞壁的组成成分?
(2)果胶的单体是什么?
(3)果胶酶有什么作用?
思 考
果胶酶
(一)果胶酶的作用
1.果胶:
它是由 聚合而成的一种高分子化合物。不溶于水。它在植物细胞壁和胞间层中与纤维素结合在一起,是重要的黏合和支撑物质。新鲜水果、根、叶和绿茎中特别丰富。在食品上作凝固剂,用于果冻、冰激凌、果酱等生产。
果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊。
半乳糖醛酸
基础知识
2.果胶酶:
分解果胶,瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率(果汁量)和澄清度。
常由霉菌发酵生产果胶酶。
果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括 、
和 等。
多聚半乳糖醛酸酶
果胶分解酶
果胶脂酶
(二)酶的活性与影响酶活性的因素:
1.酶的活性
2.酶活性高低的标准:
指酶催化一定化学反应的能力
在一定的条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度。
酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
3.影响酶活性的因素
有温度、pH、酶的抑制剂等。
生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶的用量。
(三)果胶酶的用量
实验设计
实验目的:
探究温度对酶活性的影响
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。
实验原理:
实验原则:
单一变量原则、对照性原则、等量性原则等
单一变量是什么?如何设置?
单一变量为:温度的不同
设置温度梯度,如:30℃、 35℃、 40℃、 45℃、 50℃、 55℃、 60℃、 65℃和 70℃。
1.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?
思 考
温度是自变量(单一变量)。果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的pH等其他无关变量应保持不变(即等量性原则)。
2.为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小(因变量)来判断果胶酶活性的高低?
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。
操作流程:
搅拌器搅拌制成苹果泥
果胶酶溶液
9支试管
9支试管
各取一支分9组分别放入30,35,40,45,50,55,60,65,70摄氏度的恒温水箱中恒温加热
均分 装入
等量
3.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?
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,从而影响果胶酶活性的问题。
思 考
操作流程:
搅拌器搅拌制成苹果泥
果胶酶溶液
9支试管
9支试管
各取一支分9组分别放入30,35,40,45,50,55,60,65,70摄氏度的恒温水箱中恒温加热
待试管内温度稳定后,将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟
过滤果汁,用量筒测量果汁的量,做好记录
均分 装入
等量
注意事项 :
1.与其他工业用酶基本相同,果胶酶的适宜温度范围也比较宽泛,因此,也可以选用10℃作为温度梯度。
2.水果不用去皮。如用苹果为原材料,一