1、課題1 果膠酶在果汁 生產中的作用 專題4 酶的研究與應用一、課題目標一、課題目標 1. 1.簡述果膠酶的作用；簡述果膠酶的作用； 2. 2.檢測果膠酶的活性；檢測果膠酶的活性； 3. 3.探究溫度和探究溫度和pHpH對果膠酶活性的對果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量；影響以及果膠酶的最適用量； 4. 4.搜集有關果膠酶應用的資料。搜集有關果膠酶應用的資料。 作用是什么？作用是什么？ 特點？特點？ 結構組成？結構組成？(一)細胞壁的結構及作用：保護植物細胞；支撐植物細胞彈性?。蝗感岳w維素、果膠1.1.果膠果膠植物細胞壁及細胞之間胞間層的成分植物細胞壁及細胞之間胞間層的成分 植物細胞壁以及胞

2、間層的主要組成成植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由分之一，它是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的聚合而成的一種一種高分子化合物高分子化合物，不溶于水。，不溶于水。分子式：（C6H10O6）n果膠果膠: : 在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶能夠分解率，還會使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果果膠膠，瓦解植物細胞的，瓦解植物細胞的細胞壁細胞壁及及胞間層胞間層的組的組成成分成成分果膠果膠，使榨取果汁更容易，而，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸半乳糖醛酸，也使得，也使得渾濁的果汁變得澄清。渾濁的果汁變得澄清。

3、果膠酶果膠酶 果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的果膠的一類酶一類酶的總稱，包括的總稱，包括多聚多聚半乳糖半乳糖醛酸酶醛酸酶、果膠分解酶果膠分解酶和和果膠脂酶果膠脂酶等。等。果膠酶果膠酶: :2.2.酶的活性與影響酶活性的因素酶的活性與影響酶活性的因素 指酶催化一定化學反應的能力。酶反指酶催化一定化學反應的能力。酶反應速度用應速度用單位時間單位時間內內單位體積單位體積中中反應物反應物的減少量的減少量或或生成物的增加量生成物的增加量來表示來表示. .(1)(1)酶的活性酶的活性(2)(2)影響酶活性的因素影響酶活性的因素 a.a.溫度溫度b.pHb.pH C.

4、.酶的抑制劑酶的抑制劑（競爭性（競爭性/ /非非/反反 ）. .果膠酶的用量果膠酶的用量 ()探究溫度和探究溫度和pH對酶活性的影響對酶活性的影響四、實驗設計 1、設計實驗方案、設計實驗方案 A、確定確定溫度溫度/PH梯度梯度（5C0/ 10C0）/PH5、6、7、8 探究控制溫度探究控制溫度/PH的方法和措施的方法和措施 你的實驗變量是什么？如何設定？你的實驗變量是什么？如何設定？ B、確定水果的種類、確定水果的種類確定制備果汁的方確定制備果汁的方法法 確定實驗用的水果用量確定實驗用的水果用量 確定果膠酶的確定果膠酶的用量用量控制測定果膠酶活性的方法控制測定果膠酶活性的方法 2、實驗操作步驟

5、：、實驗操作步驟： 制備水果泥制備水果泥 配制果膠酶配制果膠酶 水果泥與果膠酶分別水浴保溫水果泥與果膠酶分別水浴保溫 將水果泥和果膠酶混合保溫將水果泥和果膠酶混合保溫 過濾出果汁過濾出果汁 記錄果汁量記錄果汁量 改變不同的溫度改變不同的溫度/PH后重復以上實驗后重復以上實驗()探究溫度和pH對酶活性的影響()探究溫度和pH對酶活性的影響 3、設計記錄數據的表格、設計記錄數據的表格 4、得出結論與分析：、得出結論與分析： 畫曲線圖；最適溫度畫曲線圖；最適溫度/PH是是溫度溫度/PH果汁果汁量量/ml在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：1 1與其他工業用

6、酶基本相同，與其他工業用酶基本相同，果膠酶的果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用，因此，可以選用10 10 作為溫度梯度，設置的具體溫度為作為溫度梯度，設置的具體溫度為10 10 、20 20 、30 30 、40 40 、50 50 和和60 60 等，等，也可以嘗試以也可以嘗試以5 5 作為溫度梯度。作為溫度梯度。2 2蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，反應物，水果不用去皮水果不用去皮。如用蘋果為原材料如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果一般可按每個中等大小的蘋果加水加水100100200 200 mLmL的比例

7、進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。3 3果泥的用量可以采用果泥的用量可以采用5 mL5 mL左右，果左右，果膠酶的用量可采用質量濃度為膠酶的用量可采用質量濃度為2%2%的果膠酶的果膠酶溶液溶液2 mL2 mL。4 4水浴時間可以為水浴時間可以為202030 min30 min。5 5過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。6 6探究探究pHpH對果膠酶活性的影響，只須對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成將溫度梯度改成pHpH梯度，并選定一個適宜梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的的溫度進行水浴加熱。反應液中的pHpH可以可以通過體積分

8、數為通過體積分數為0.1%0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節。液進行調節。1 1為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？溫處理？將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫保證底物和酶在混合時的溫度是相同的度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。的問題。2 2在探究溫度或在探究溫度或pHpH的影響時，

9、是否需要設的影響時，是否需要設置對照？如果需要，又應該如何設置？為什么？置對照？如果需要，又應該如何設置？為什么？需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的間或不同的pHpH梯度之間就可以作為對照，梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為這種對照稱為相互對照相互對照。 3 3A A同學將哪個因素作為變量，控制哪些因同學將哪個因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？素不變？為什么要作這樣的處理？B B同學呢？同學呢？ A A同學同學將溫度或將溫度或pHpH作為變量作為變量，控制不變，控制不變的量有的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反蘋果泥的用量、果膠

10、酶的用量、反應的時間和過濾的時間應的時間和過濾的時間等。只有在實驗中等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結果才能說明問題。保證一個自變量，實驗結果才能說明問題。B B同學對于變量的處理應該與同學對于變量的處理應該與A A同學相同，同學相同，只是只是觀察因變量的角度不同觀察因變量的角度不同。4 4想一想，為什么能夠通過測定濾想一想，為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？的高低？果膠酶將果膠分解為小分子物質，小果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以通過濾紙，因此蘋果汁的體分子物質可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應了果膠酶的催化

11、分解果膠的能積大小反應了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和力。在不同的溫度和pHpH下，果膠酶的活下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。性越大，蘋果汁的體積就越大。( () )探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量 探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和度和pHpH對果膠酶活性影響的基礎之上的。對果膠酶活性影響的基礎之上的。此時，研究的變量是此時，研究的變量是 ，其他因素，其他因素都應都應 。果膠酶的用量果膠酶的用量保持不變保持不變方案方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，：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，然也可以只配制一種

12、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，后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應液的反應液的pH必須相同，否則將影響實驗必須相同，否則將影響實驗結果的準確性。結果的準確性。當探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變量，當探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變量，哪些因素應該保持不變？哪些因素應該保持不變？溫度是變量溫度是變量，應控制果泥量、果膠酶的，應控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時間和混合物的濃度和用量、水浴時間和混合物的pHpH等等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產生影響。有溫度一個變量對果膠酶的活性產生影響。五、結果分析與評價五、結果分析與評價 根據實驗數據繪制出的溫度和根據實驗數據繪制出的溫度和pHpH對對果膠酶活性影響的曲線圖；果膠酶活性影響的曲線圖； 不同果膠酶用量對出汁量影響的曲不同果膠