生物选修1：4.1果胶酶在果汁生产中的作用

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1、专题4酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的作用课题目标：1、简述果胶酶的作用,检测果胶酶的活性；2、探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。课题重点：温度和pH对果胶酶活性的影响。课题难点：果胶酶的最适用量。(一)细胞壁的结构及作用：作用是什么？特点？结构组成？保护植物细胞；支撑植物细胞弹性小；全透性纤维素、果胶基础知识(一)果胶酶的作用1、果胶:植物细胞壁及胞间层的主要成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，它在植物细胞间层和初生壁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、

2、根、叶和绿茎中特别丰富。果胶本身不溶于水，但由于含有亲水基团，果胶与水有强大结合力，是有力的凝胶化剂。2、果胶酶：指分解果胶质的多种酶的总称。成分:作用:能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。使榨取果汁变的更容易。而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变澄清。包括多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶等。【巩固1】下列关于果胶酶的叙述，正确的是()。A．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等B．果胶酶的化学成分为固醇C．果胶酶的催化作用不受温度影响D．果胶酶可以催化多种化学反应解析果胶酶同其他大

3、多数酶一样，其主要成分是蛋白质，其催化作用受温度和pH等因素的影响，果胶酶只能催化果胶的分解。答案A2.酶的活性与影响酶活性的因素指酶催化一定化学反应的能力。酶反应速度用单位时间内单位体积中反应物的减少量或生成物的增加量来表示.(1)酶的活性(2)影响酶活性的因素a.温度b.pHC.酶的抑制剂３.果胶酶的用量生产果汁时,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。实验设计1、设计实验方案；2、动手实验；3、记录实验结果；4、得出结论温度和PH对唾液淀粉酶活性的影响在一恒定的温度下通过设置PH梯度来确定酶催

4、化反应的最适PH，然后在一恒定的PH下，设置温度梯度来确定最适温度。资料一：探究温度和pH对酶活性的影响（一）温度对果胶酶活性的影响原理：在一恒定PH下通过设置温度梯度来确定酶催化反应的最适温度。流程示意图：搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入等量果胶酶水溶液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℃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

5、也比较宽泛，因此，可以选用10℃作为温度梯度，设置的具体温度为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以尝试以5℃作为温度梯度。2．苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用去皮。如用苹果为原材料，一般可按每个中等大小的苹果加水100～200mL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。温度3035404550……果汁量记录表格：（二）PH对果胶酶活性的影响原理：在一恒定温度下通过设置PH梯度来确定酶催化反应的最适PH。3．果泥的用量可以采用5mL左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为2%的果胶酶溶液2mL。4．

6、水浴时间可以为20～30min。5．过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。6．探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。流程示意图：搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入等量果胶酶水溶液5支试管恒温水浴保温5支试管恒温水浴保温各取一支分5组分别调节PH为5.0，6.0，7.0，8.0，9.0（可用0.1%的NaOH溶液和稀盐酸进行调节）待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同PH的苹果泥内恒温保持10分钟过滤果汁，用量筒测量

7、果汁的量做好记录(资料二)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是，其他因素都应。果胶酶的用量保持不变当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不在改变，则说明酶的用量已经足够，那么这个值就是酶的最适量。例如：苹果泥试管123456789果胶酶试管123456789果汁量（ml）5814182020202020资料二探究果胶酶的用量两种设计方案：自变量的控制：第一种可采用同浓度不同体积的果胶酶溶液；第二种可采用同体积不同浓度的果胶酶溶液

8、设计对照实验，其他无关变量保持一致。实验流程：1.准确称取纯的果胶酶1,2,3,4,5,6,7,8,9(mg)配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入9支试管中，依次编号1—9号。2.制取苹果泥45克，分别等量装入9支试管，依次编号为1—9号。3.一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，放入恒温水箱中。4.不断搅拌