果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用24596課件

專題4酶的研究和應(yīng)用果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用一、課題價值二、教學(xué)內(nèi)容及實驗三、教學(xué)建議四、課題的延伸——

與研究性學(xué)習(xí)相結(jié)合

一、課題價值（一）課標(biāo)要求：1.具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：嘗試?yán)妹富盍y定的一般原理和方法2.活動建議：探究利用蘋果勻漿制成果汁的最佳條件，檢測果膠酶的活性，觀察果膠酶對果汁形成的作用，收集果膠酶其他方面利用的資料。

結(jié)合必修相關(guān)知識，以選擇題或?qū)嶒灧治鲱}形式側(cè)重考查酶的應(yīng)用、酶的特性、對照實驗原理等。年份及高考卷考查知識點2008、2009、2010、2011年江蘇，2008寧夏酶的應(yīng)用2009江蘇、2010年山東酶的特性對照實驗一、課題價值（三）高考考點

二、教學(xué)內(nèi)容及實驗（一）、知識結(jié)構(gòu)分析

1、教材基礎(chǔ)知識

（1）果膠酶的作用①果膠：由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。

②果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。

作用：果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。二、教學(xué)內(nèi)容及實驗（一）、知識結(jié)構(gòu)分析

2.實驗設(shè)計設(shè)計原則：影響果膠酶分解果膠實驗結(jié)果的主要因素：

對照原則和等量原則。通過設(shè)置梯度手段探究。溫度、pH值、果膠酶的用量、水果泥的用量、反應(yīng)的時間和過濾的時間等。（一）、知識結(jié)構(gòu)分析（定量分析、確定實驗程序）實驗1探究溫度對酶活性的影響二、教學(xué)內(nèi)容及實驗（二）實驗：

1.設(shè)計實驗方案必須考慮的具體問題確定溫度梯度確定控制溫度的方法和措施確定水果種類確定制備果汁的方法確定果膠酶的用量2．實驗流程：制備水果泥配制果膠酶將水果泥與果膠酶分別在同一溫度的水浴中保溫將相同溫度下保溫的水果泥和果膠酶混合保溫過濾出果汁記錄果汁量改變溫度后重復(fù)實驗

②實驗試劑或藥品：果膠酶

用量：

質(zhì)量百分比濃度為1～2%的果膠酶溶液1mL。3．操作過程及應(yīng)注意的問題：（二）實驗：

③確定水果種類特別提示：效果較好的實驗材料：蘋果、橙子、梨3．操作過程及應(yīng)注意的問題：（二）實驗：

④水果泥（水果勻漿）的制作蘋果、橙子等水果，不用去皮，但要去籽。

特別提示：如用蘋果、橙子為原材料，一般可按水果：水=1:3的質(zhì)量比進行攪拌，獲得稀的果泥；如用西瓜或番茄為原料，應(yīng)按水果：水=1:2的質(zhì)量比進行攪拌3．操作過程及應(yīng)注意的問題：（二）實驗：橙子蘋果

（只加入少量水制成的果泥）蘋果梨西紅柿橙子按水果：水=1:3的質(zhì)量比進行攪拌，獲得稀的果泥

蘋果泥（從左至右）蘋果與水質(zhì)量比分別是：1:4、1:3；1:2

⑥水浴保溫（1）將水果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理為5分鐘，即可達到所需反應(yīng)溫度（2）兩者混合后恒溫水浴時間20min，即可接近最大果汁產(chǎn)量。特別提示：可用恒溫水浴鍋，或如右圖這樣用冰水或熱水勾兌保溫3．操作過程及應(yīng)注意的問題：（二）實驗：

⑦果汁過濾（1）可用濾紙，但過濾所需時間太長，濾液較少；（2）也可用一層紗布，但果汁澄清度較差。特別提示：此時提醒學(xué)生充分過濾，并防止果汁灑出。3．操作過程及應(yīng)注意的問題：（二）實驗：橙子梨蘋果番茄西瓜過濾后獲得的果汁實驗2：研究pH與酶活性的關(guān)系

實驗步驟：pH值2.03.04.05.06.07.08.09.010.0果汁量(mL)一只試管放入5g（約5mL）水果泥，編號A；另一只試管放入

1mL果膠酶，編號Bb.將A、B試管分別加入同一pH值的緩沖液1mLc.兩只試管放入同一個保溫裝置，40℃水浴保溫5分鐘e.過濾出果汁，用量筒測量果汁量，記錄實驗結(jié)果。f.改變pH值后重復(fù)上面的實驗實驗結(jié)果記錄表格如下：d.將A、B試管中水果泥和果膠酶混合，再40℃水浴保溫20分鐘如果要確定最適pH值：反應(yīng)液中的pH最好通過緩沖溶液進行控制；也可以用0.1M的氫氧化鈉或鹽酸溶液對水果泥進行調(diào)節(jié)（用pH計測定，或用試紙測定）。特別提示：水果泥本身呈弱酸性，蘋果泥的pH值約為5.5~6.0

如果僅僅探究pH對果膠酶活性的影響：

通過0.1M的氫氧化鈉或鹽酸溶液設(shè)置pH梯度，即可進行實驗。

pH1：50ml1NNaAc中加入1NHCl70ml,再加水至250mlpH2：50ml1NNaAc中加入1NHCl52.5ml,再加水至250ml緩沖液pH3：50ml1NNaAc中加入1NHCl48.5ml,再加水至250mlpH4：50ml1NNaAc中加入1NHCl40ml,再加水至250mlpH5：50ml1NNaAc中加入1NHCl15ml,再加水至250mlPH3：0.2MNa2HPO44.11ml+0.1M檸檬酸溶液15.89mlpH4：0.2MNa2HPO47.71ml+0.1M檸檬酸溶液12.29ml緩沖液pH5：0.2MNa2HPO410.3ml+0.1M檸檬酸溶液9.7mlpH6：0.2MNa2HPO412.63ml+0.1M檸檬酸溶液7.37mlpH7：0.2MNa2HPO416.47ml+0.1M檸檬酸溶液3.53mlpH8：0.2MNa2HPO419.45ml+0.1M檸檬酸溶液0.55ml

pH8：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液中，添加0.1NNaOH3.97ml,再加水至100ml緩沖液pH9：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液中，添加0.1NNaOH21.3ml,再加水至100mlpH10：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液中，添加0.1NNaOH43.9ml,再加水至100ml實驗3：研究果膠酶的用量

設(shè)置酶用量梯度

準(zhǔn)確稱取純的果膠酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等體積的水溶液，放入9支試管中，）并編號1～9。b.制備水果泥另取9支試管各加入5g（即5ml）水果泥。實驗步驟：（或者配制不同濃度的果膠酶溶液：質(zhì)量百分比濃度為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%的果膠酶溶液，各取1mL放入9支試管中。）試管編號123456789果膠酶含量（mg/每克果汁）0.20.40.60.81.01.21.31.41.5果汁量（ml）實驗結(jié)果記錄表格如下：c.將上述試管放入40℃恒溫水浴保溫5分鐘，d.將不同濃度的果膠酶溶液分別迅速與各試管的水果泥混合，然后再放入40℃水浴保溫20分鐘。e.過濾出果汁，用量筒測量果汁的體積。配制的不同濃度的酶溶液（三）實驗結(jié)果分析：1.溫度與酶活性的關(guān)系2.pH與酶活性的關(guān)系用坐標(biāo)曲線表示二、教學(xué)內(nèi)容及實驗3.榨出的果汁與果膠酶用量的關(guān)系結(jié)論：我校實驗中所用果膠酶的最適溫度約為35℃～45℃；最適PH在4～6；果膠酶用量最適為0.6mg/每克蘋果汁（四）課題成果評價本課題評價的重點：對學(xué)生探究課題報告的評價上。報告的主要內(nèi)容包括：實驗設(shè)計實驗數(shù)據(jù)分析（曲線圖）實驗過程中存在的問題分析同時在課題報告中還要求學(xué)生思考：①大規(guī)模生產(chǎn)與實驗室制備的主要不同點是什么？②在工業(yè)生產(chǎn)中，你認(rèn)為比較突出的問題是什么？應(yīng)該如何改進？

二、教學(xué)內(nèi)容及實驗三、教學(xué)建議本課題可用3課時完成（一）教學(xué)時間：全年各時段均可，考慮到保溫時間較長，且主要在40℃保溫，氣溫較高時操作難度較小。（二）課時安排：課時教學(xué)內(nèi)容補充說明第一課時第二課時第三課時引入課題，講解基礎(chǔ)知識。學(xué)生分組制訂探究方案。學(xué)生分組完成溫度或pH對酶活性影響的實驗，并進行實驗數(shù)據(jù)分析。學(xué)生分組完成對酶的最適用量探究的實驗，完成課題報告。第二課時前教師應(yīng)和各組學(xué)生討論并確定實驗方案。

第二、三課時實驗過程中，研討實驗的細(xì)節(jié)問題和結(jié)果分析。（三）分組建議：

4～5人為一組。

第二課時將分成兩部分，一部分學(xué)生探究溫度對果膠酶活性的影響,另一部分探究pH對果膠酶活性的影響。

由于使用的玻璃器