專(zhuān)題4課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

專(zhuān)題4酶的研究與應(yīng)用課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

一、課題目標(biāo)1簡(jiǎn)述果膠酶的作用；2檢測(cè)果膠酶的活性；對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量；4搜集有關(guān)果膠酶應(yīng)用的資料。一、細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)及作用：作用是什么？特點(diǎn)？結(jié)構(gòu)組成？保護(hù)植物細(xì)胞；支撐植物細(xì)胞彈性?。蝗感岳w維素、果膠二、果膠與果膠酶植物細(xì)胞壁及細(xì)胞之間胞間層的成分植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。1、果膠:在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，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。2、果膠酶果膠半乳糖醛酸果膠酶（高分子化合物、不溶于水）（小分子化合物、溶于水）（一類(lèi)酶）多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠酯酶等三酶的活性與影響酶活性的因素指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)單位體積中反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量來(lái)表示1酶的活性2影響酶活性的因素a溫度：：C酶的抑制劑Fe3＋、Ca2＋、n2＋等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用果膠酶的用量控制用量的目的：為了使果膠酶得到充分的利用，節(jié)約成本果膠酶的來(lái)源植物、霉菌、酵母菌、細(xì)菌3、果膠酶:下列關(guān)于酶的活性敘述不正確的是:A．酶的數(shù)量越多，酶的活性越高B．酶的活性可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示C．是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力D．在適宜的條件下，酶的活性最高A課堂練習(xí)將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，調(diào)整pH至20，保存于370C的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是（）A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D、唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水A唾液淀粉酶最適pH＝68，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括、和等。酶的活性指酶一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)單位體積中或來(lái)表示酶的活性受、和的影響在生產(chǎn)果汁時(shí)，為了使果膠酶得到充分利用，節(jié)約成本，需要控制好酶的用量，用量多少常通過(guò)的手段進(jìn)行探究。溫度多聚半乳糖醛酸酶果膠分解酶果膠脂酶反應(yīng)物的減少量生成物的增加量催化PH酶的抑制劑實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)★1、探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響★2、探究pH對(duì)果膠酶活性的影響★3、探究果膠酶的用量以小組為單位，討論完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)具體方案、制作記錄表格、找出自變量、因變量及無(wú)關(guān)變量，統(tǒng)計(jì)相關(guān)疑問(wèn)１探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案A、確定溫度/PH梯度（50C/100C）/PH5、6、7、8→探究控制溫度/PH的方法和措施你的實(shí)驗(yàn)變量是什么？如何設(shè)定？B、確定水果的種類(lèi)→確定制備果汁的方法→確定實(shí)驗(yàn)用的水果用量→確定果膠酶的用量→控制測(cè)定果膠酶活性的方法１探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響2、實(shí)驗(yàn)操作步驟：⑴制備水果泥⑵配制果膠酶⑶水果泥與果膠酶分別水浴保溫⑷將水果泥和果膠酶混合保溫⑸過(guò)濾出果汁⑹記錄果汁量⑺改變不同的溫度/PH后重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)（1）獲取蘋(píng)果泥；（2）保溫——蘋(píng)果泥和果膠酶分別進(jìn)行；（多個(gè)溫度）（3）混合后保溫；（4）過(guò)濾。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1-1）探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響將分別裝有蘋(píng)果泥和果膠酶的試管在同一恒溫水箱中恒溫加熱過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格，確定最適pH并畫(huà)曲線(xiàn)圖將5組試管的蘋(píng)果泥和果膠酶的PH分別調(diào)到50、60、70、80、90，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋(píng)果泥相混合，保持恒溫一段時(shí)間攪拌器攪拌制成蘋(píng)果泥均分裝入5支試管果膠酶水溶液等量5支試管③①②⑤④？⑥結(jié)果分析與評(píng)價(jià)能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH在實(shí)際的操作過(guò)程中，還需要注意下列事項(xiàng)：1．與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10℃作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以嘗試以5℃作為溫度梯度。2．蘋(píng)果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應(yīng)物，水果不用去皮。如用蘋(píng)果為原材料，一般可按每個(gè)中等大小的蘋(píng)果加水100～200mL的比例進(jìn)行攪拌，獲得稀的蘋(píng)果泥。3．果泥的用量可以采用5mL左右，果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%的果膠酶溶液2mL。4．水浴時(shí)間可以為20～30min。5．過(guò)濾果汁時(shí)，漏斗中應(yīng)放置濾紙。6．探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液中的pH可以通過(guò)體積分?jǐn)?shù)為01%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。２探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究的變量是，其他因素都應(yīng)。果膠酶的用量保持不變方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。五、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)１．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的溫度和p