果胶酶的制作方法及作用(教学用)
果胶酶的生产与应用研究
果胶酶的生产与应用研究引言：果胶酶是一种具有广泛应用价值的酶类，可以提取自多种植物和微生物中。
它在食品、医药和生物科技领域中有着重要的作用。
本文将探讨果胶酶的生产方法和其应用研究的现状，以及其在食品和医药产业中的潜在应用前景。
一、果胶酶的生产方法1. 从植物中提取：传统的从植物中提取果胶酶的方法主要包括机械法和酶解法。
机械法指的是通过研磨、搅拌等物理力量来释放果胶酶。
而酶解法则是通过添加外源酶来加速果胶的分解过程。
这两种方法在大规模生产中往往效率低下且成本较高。
2. 通过微生物发酵生产：通过微生物发酵生产果胶酶是一种高效、经济的方法。
目前，主要利用大肠杆菌、毕赤酵母等微生物进行大规模生产。
通过改良微生物的基因工程技术，可以提高果胶酶的产量和活性。
二、果胶酶的应用研究现状1. 食品工业中的应用：果胶酶在食品工业中有广泛的应用，如果汁和果酱的生产过程中可用于果胶的降解，使得果汁和果酱更加浓稠。
此外，果胶酶还可以用于面包的加工和调味料的制备中，以改善产品的质地和口感。
2. 医药领域中的应用：果胶酶具有抗炎、抗肿瘤和免疫调节等多种生物活性，因此在医药领域有着广阔的前景。
研究表明，果胶酶可以用于治疗人类白血病和胰腺癌等恶性肿瘤，并能有效减轻患者的症状。
三、果胶酶在食品产业中的潜在应用前景1. 提高产品品质：果胶酶可以在果汁和果酱制备过程中改善产品的质地和口感，使其更加浓稠和顺滑，提升消费者的口感体验。
2. 促进食品加工的创新与改良：果胶酶可以应用于面包和调味料的制备中，使得产品更加柔软可口，并增加产品的活性成分。
3. 降低生产成本：通过优化果胶酶的生产工艺和提高产量，可以降低生产成本，提高企业的竞争力。
4. 促进食品工业的可持续发展：果胶酶是一种天然的酶类，不会对环境造成污染，符合可持续发展的要求。
结论：果胶酶的生产和应用研究已经取得了一定的突破，其在食品和医药产业中的应用前景广阔。
未来的研究应该进一步优化果胶酶的生产工艺，提高产量和活性，以满足不断增长的市场需求。
《果胶酶的制作方法及作用》 学习任务单
《果胶酶的制作方法及作用》学习任务单一、学习目标1、了解果胶酶的定义、来源和分类。
2、掌握果胶酶的制作方法，包括传统方法和现代生物技术方法。
3、理解果胶酶在食品、纺织、造纸等领域的作用机制和应用。
4、能够通过实验或实际案例分析，评估果胶酶的效果和影响。
二、学习资源1、相关教材和学术文献：《生物化学》、《酶工程》、《食品生物技术》等。
2、在线课程和教学视频：各大在线教育平台上的相关课程。
3、实验设备和材料：若有条件，可准备进行果胶酶制作和应用的实验所需的设备和材料。
三、学习内容（一）果胶酶的基础知识1、定义和性质果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称，包括果胶酯酶、果胶水解酶和多聚半乳糖醛酸酶等。
它是一种具有催化作用的蛋白质，能够分解果胶物质，使其结构发生改变。
2、来源和分类果胶酶可以从植物、微生物（如细菌、真菌）中提取。
根据作用方式和底物特异性的不同，可分为内切果胶酶、外切果胶酶和果胶酯酶等。
（二）果胶酶的制作方法1、传统提取方法（1）从植物材料中提取：选取富含果胶酶的植物组织，如苹果、柑橘皮等，经过破碎、压榨、过滤、离心等步骤，获得粗酶液，再通过沉淀、透析、层析等方法进行纯化。
（2）从微生物发酵液中提取：培养能够产生果胶酶的微生物，如黑曲霉、根霉等，通过发酵培养获得含有果胶酶的发酵液，然后进行分离和纯化。
2、现代生物技术方法（1）基因工程：通过克隆果胶酶基因，将其导入合适的宿主细胞（如大肠杆菌、酵母等）中进行表达，从而获得大量的果胶酶。
（2）蛋白质工程：对天然果胶酶的基因进行改造，以优化其性能，如提高酶的活性、稳定性和特异性等。
（三）果胶酶的作用1、在食品工业中的作用（1）果汁生产：果胶酶能够分解水果中的果胶，使果汁澄清，提高出汁率，改善口感和色泽。
（2）果酒酿造：有助于果酒的澄清和过滤，提高酒的稳定性和品质。
（3）果蔬加工：可用于软化果蔬组织，便于后续的加工处理。
2、在纺织工业中的作用（1）麻纤维脱胶：去除麻纤维中的果胶等杂质，提高纤维的质量和柔软度。
果胶酶的制作及对苹果匀浆的作用-北师大版选修1生物技术实践教案
果胶酶的制作及对苹果匀浆的作用一、实验目的本实验旨在掌握果胶酶的制作方法，并通过对苹果匀浆中果胶酶的应用，了解果胶酶在果汁生产中的作用。
二、实验原理果胶酶是一种酶类，其可以将果胶分子中的苯基甲酸与甲酸酯键裂解，使得多聚果胶分解成低聚果胶或者单体果胶，从而起到分解果胶、降低黏稠度的作用。
因此，果胶酶被广泛地应用于果汁生产中的浑浆处理过程中。
三、实验器材•热水浴器•50mL锥形瓶•5mL量筒•口径适宜的漏斗•邮票式电子天平•空心玻璃管四、实验材料•食品级苹果浆•果胶酶•磷酸盐缓冲液•无水酒精五、实验步骤1. 制备酶制剂1.将果胶酶粉末称取适量（推荐用蛋白质含量25%~40%的复合果胶酶），加入磷酸盐缓冲液中。
2.用邮票式电子天平对酶粉加入液体进行称重，使称重误差控制在0.001g以内。
3.在热水浴器中保持60℃恒温2h。
4.添加等体积的无水酒精混合，放置雪柜中1h沉淀。
5.用空心玻璃管取出上清液，放置雪柜中储存备用。
2. 实验操作1.将30mL苹果浆倒入50mL锥形瓶中。
2.加入3mL前一步制备的果胶酶制剂。
3.在热水浴器中保持50℃恒温1h。
4.用适当的漏斗过滤液体，得到果汁。
六、实验结果及分析通过观察实验结果，可以发现经过酶制剂处理后的果汁明显比原来的果浆流动性更好，粘度降低。
这一现象说明果胶酶能够有效地降低果汁的粘度，提高果汁的流动性，加速果浆的分离过程。
七、实验注意事项1.实验中用到的仪器、试剂，要认真核对检查是否与实验操作步骤相符合，严格按照实验操作步骤加以使用。
2.在制备果胶酶制剂时，要避免酶粉受潮和受污染，以及加入过多或过少磷酸盐缓冲液等不当操作。
3.实验操作时，应根据实验室的实际情况适当调整实验步骤，确保实验能够安全、顺利进行。
4.实验结果可能会受到许多因素的影响，如实验人员误操作，实验条件不同等，应加以注意并合理解释结果。
八、实验延伸本实验基于果胶酶对果汁黏稠度的影响展开，可以延伸到对其他果汁的研究中，如考虑果胶酶作用于柑橘汁、西瓜汁、菠萝汁等果汁中的效果等等，能够加深我们对果胶酶在果汁生产中的作用认知。
果胶酶的生产工艺
果胶酶的生产工艺
果胶酶的生产工艺包括以下几个步骤：
1. 选材：选用高果胶含量的水果，如苹果、梨、柿子、西瓜等。
2. 切碎：将选好的水果清洗干净后切碎，以便于后续的提取。
3. 溶解：将切碎的水果加水溶解在酸性条件下，如pH值为3-5左右，可使用柠檬酸、醋酸等。
4. 液态发酵：在酸性条件下，将加入酸的果汁加入产果胶酶的微生物（如大肠杆菌、酵母菌）中进行液态发酵。
发酵温度通常在25-30，发酵时间根据不同的微生物而有所不同。
5. 固态发酵：将果汁与产酶微生物混合后，加入发酵介质，如豆粕、麦麸、玉米粉等，进行固态发酵。
发酵温度通常在35-45，发酵时间需3天以上。
固态发酵可以提高酶的产量和保存时间。
6. 分离提取：将发酵后的混合物过滤或离心，得到果胶酶，可通过超滤、逆流、醋酸盐析等方法进一步纯化。
7. 调整活性：根据实际需要，可以通过加温、调节pH值等方法调整果胶酶的
活性。
8. 包装保存：将调整好活性的果胶酶装入适当的包装中，如瓶装、袋装等，存放在低温干燥处，以延长保存期限。
果胶酶的生产工艺
果胶酶的生产工艺果胶酶是一种重要的工业酶，广泛应用于食品、医药和化工等领域。
果胶酶的生产工艺主要分为发酵法和微生物共代谢法两种。
发酵法是目前最常用的果胶酶生产工艺。
其主要步骤如下：1. 菌种培养：选择高效果胶酶生产菌株，并进行预培养。
预培养在适宜的培养基中进行，培养条件包括温度、pH值和培养时间等。
2. 发酵产酶：将预培养好的菌株接种到大规模发酵罐中，进行主发酵。
主发酵条件需调控合适，包括温度、pH值、发酵时间和转速等。
主发酵过程中，菌体会分泌出大量的果胶酶。
3. 分离与纯化：主发酵结束后，将发酵液进行固液分离，得到含果胶酶的液体部分。
然后通过酒精沉淀、离心和过滤等步骤进行粗提纯，将酶从其他杂质中分离出来。
4. 浓缩与干燥：将粗提纯后的果胶酶液进行浓缩，通常采用薄膜浓缩或离心浓缩。
然后将浓缩后的果胶酶溶液进行干燥，通常采用喷雾干燥或冷冻干燥技术。
5. 成品包装：将经过干燥的果胶酶进行包装，常见的包装方式包括塑料袋、铝箔袋和灌装瓶等。
另外，微生物共代谢法也是一种常用的果胶酶生产工艺，主要步骤如下：1. 菌种培养：选择具有果胶酶合成代谢途径的菌株，并进行预培养。
预培养条件与发酵法类似。
2. 子代发酵：将预培养好的菌株接种到适宜的培养基中，进行子代发酵。
子代发酵的目的是增加菌株的数量并促进果胶酶的合成。
3. 产酶代谢产物提取：子代发酵结束后，通过离心和过滤等方法，将微生物中的产酶代谢产物提取出来。
4. 分离与纯化：将提取的产酶代谢产物进行分离纯化，通常采用柱层析、超滤和透析等方法将果胶酶从其他杂质中分离出来。
5. 浓缩与干燥：与发酵法类似，将纯化后的果胶酶溶液进行浓缩和干燥，最终得到成品。
总的来说，果胶酶的生产工艺主要包括菌种培养、发酵产酶、分离与纯化、浓缩与干燥以及成品包装等步骤。
不同的生产工艺会根据具体情况和需求进行选择。
《果胶酶在果汁生产中的作用》生物教案
《果胶酶在果汁生产中的作用》生物教案一、教学目标1.知识目标：理解果胶酶在果汁生产中的作用，掌握果胶酶的基本性质和应用方法。
2.能力目标：通过实验操作，提高学生的实践操作能力和观察能力。
3.情感目标：培养学生对生物科学的兴趣，提高环保意识。
二、教学内容1.果胶酶的定义与特性2.果胶酶在果汁生产中的作用3.果胶酶的应用方法4.实验操作三、教学重点与难点1.教学重点：果胶酶在果汁生产中的作用及其应用方法。
2.教学难点：果胶酶的活性测定及实验操作。
四、教学过程（一）导入1.通过展示果汁图片，引导学生思考果汁生产过程中可能存在的问题。
2.提问：同学们知道果汁生产中有哪些关键技术吗？（二）果胶酶的定义与特性1.介绍果胶酶的来源、定义及分类。
2.讲解果胶酶的化学结构、生物活性及作用机理。
3.分析果胶酶的特性，如：稳定性、专一性、活性受温度、pH值等因素影响。
（三）果胶酶在果汁生产中的作用1.讲解果胶酶在果汁生产中的主要作用，如：提高出汁率、改善果汁品质、降低能耗等。
2.分析果胶酶在不同果汁生产中的应用效果，如：苹果汁、橙汁、葡萄汁等。
（四）果胶酶的应用方法1.介绍果胶酶的添加方法，如：直接添加、预混合添加等。
2.讲解果胶酶的使用技巧，如：添加量、添加时间、温度控制等。
（五）实验操作1.实验目的：通过实验了解果胶酶的活性及其在果汁生产中的应用效果。
2.实验材料：果胶酶、果汁原料、实验仪器等。
3.实验步骤：a.准备实验材料，称量果胶酶、果汁原料。
b.将果胶酶与果汁原料混合，搅拌均匀。
c.观察果胶酶对果汁品质的影响，如：出汁率、色泽、口感等。
d.记录实验数据，分析实验结果。
2.提问：同学们还能想到其他生物技术在果汁生产中的应用吗？3.拓展：介绍果胶酶在其他食品加工领域的应用，如：果酱、果五、教学反思1.通过本节课的学习，学生是否掌握了果胶酶在果汁生产中的作用及其应用方法？2.实验操作是否顺利，学生是否能够独立完成实验任务？3.教学过程中是否存在不足之处，如何改进？六、教学评价1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、发言积极性和实验操作能力。
《果胶酶的制作方法及作用》 学习任务单
《果胶酶的制作方法及作用》学习任务单一、学习目标1、了解果胶酶的定义和分类。
2、掌握果胶酶的制作方法。
3、理解果胶酶在不同领域的作用。
二、学习内容（一）果胶酶的定义和分类果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称，它主要包括果胶酯酶、果胶水解酶和原果胶酶等。
果胶是植物细胞壁的重要组成成分，存在于水果和蔬菜中。
（二）果胶酶的制作方法1、微生物发酵法微生物发酵是生产果胶酶的常用方法之一。
首先，需要筛选出能够产生果胶酶的优良微生物菌株，如黑曲霉、青霉等。
然后，将这些菌株在适宜的培养基中进行培养。
培养基的成分通常包括碳源（如葡萄糖、蔗糖等）、氮源（如铵盐、硝酸盐等）、无机盐和生长因子等。
在一定的温度、pH 值和通气条件下，微生物会大量繁殖并分泌果胶酶。
培养结束后，通过离心、过滤等方法将微生物细胞与发酵液分离，再对发酵液进行浓缩和纯化，得到果胶酶成品。
2、基因工程法随着生物技术的发展，基因工程法也被用于果胶酶的生产。
首先，从产生果胶酶的微生物中克隆出果胶酶基因，然后将其导入到合适的宿主细胞（如大肠杆菌、酵母等）中。
通过对宿主细胞的培养和诱导表达，使其产生大量的果胶酶。
最后，对表达产物进行分离和纯化，获得高纯度的果胶酶。
（三）果胶酶的作用1、在食品工业中的作用（1）果汁生产在果汁生产过程中，果胶酶可以分解水果中的果胶，降低果汁的黏度，提高出汁率。
同时，它还能使果汁澄清，改善果汁的口感和品质。
（2）果酒酿造果胶酶可以分解葡萄等水果中的果胶，有利于葡萄汁的提取和发酵，提高果酒的产量和质量。
（3）食品加工在果酱、果冻等食品的加工中，果胶酶可以调整果胶的含量和性质，改善产品的质地和口感。
2、在纺织工业中的作用在麻类纤维的脱胶过程中，果胶酶可以分解纤维表面的果胶物质，使纤维分离得更加容易，提高纺织纤维的质量。
3、在造纸工业中的作用果胶酶可以用于处理造纸原料中的果胶，改善纸张的强度和质量，降低生产成本。
4、在环境保护中的作用果胶酶可以用于处理含有果胶的废水，降低废水的化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD），减少环境污染。
2017-2018学年高中生物第章酶技术-果胶酶的制作方法及作用同步备课教学案
第5课时果胶酶的制作方法及作用[学习导航] 1.阅读教材P28～29内容，认识果胶、果胶酶，掌握果胶酶的制作。
2.结合教材P30～31内容，观察果胶酶对苹果匀浆的作用。
[重难点击] 1.概述果胶酶和果胶的概念。
2.尝试果胶酶的制作。
3.观察果胶酶对苹果匀浆的作用。
一、果胶、果胶酶及其应用在生产中，制作果汁时往往出汁率低、耗时长，而且果汁浑浊、易沉淀，人们常使用果胶酶来解决这些问题。
1.果胶果胶广泛存在于高等植物特别是水果和蔬菜的组织中，是植物细胞胞间层和初生壁的重要成分，在植物的细胞组织中起着黏合的作用，它的分解会引起细胞的离散。
2.果胶酶(1)概念：是能够分解果胶的多种酶的总称，除了含有果胶分解酶外，还含有少量的纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶等。
工业上生产的果胶酶全部是复合酶。
国产的果胶酶多是利用黑曲霉菌种，经深层液体培养发酵后制得，含有酯酶、水解酶和裂解酶3个组分。
(2)分布：广泛存在于植物果实和微生物中。
(3)应用：在果蔬汁生产中，使用果胶酶的主要目的是提高果汁产量，降低果汁的黏度，有利于果汁的浓缩，同时还可改进果汁的透明度、可过滤性和稳定性。
3.酶技术(1)酶技术中的重要内容包括酶的分离提纯及大批量生产。
酶的提取及分离纯化的基本任务是把酶从生物体中提取出来，并使之达到与使用目的相适应的纯度。
(2)由于使用的目的、环境不同，对酶的纯度要求差异很大。
①工业上用的酶制剂，用量大，要求纯度不高，如纺织业上的织物退浆、皮革业中的动物皮脱毛等使用粗酶制剂即可。
②食品工业对酶制剂纯度有一定的特殊要求。
③在一些特定情况下，如鉴定酶、研究用酶和静脉注射用酶等，需要用纯化的酶。
1.果胶、果胶酶(1)从果胶是植物细胞胞间层和初生壁的重要成分方面思考，果胶对果汁生产有哪些不利影响？答案①果胶会影响出汁率；②果胶还会使果汁浑浊。
(2)果胶酶是否特指分解果胶的一种酶？该酶的化学本质是什么？答案①否，果胶酶是分解果胶的多种酶的总称；②果胶酶的化学本质是蛋白质。
果胶酶的制作工艺及流程
果胶酶的制作工艺及流程一、制作工艺流程是：原料→预处理→抽提→脱色→浓缩→干燥→成品。
二、具体过程1．原料及其处理鲜果皮或干燥保存的柚皮均可作为原料。
鲜果皮应及时处理，以免原料中产生果胶酶类水解作用，使果胶产量或胶凝度下降。
先将果皮搅碎至粒径2～3mm，置于蒸汽或沸水中处理5～8min，以钝化果胶酶活性。
杀酶后的原料再在水中清泡30min，并加热到90℃5min，压去汁液，用清水漂洗数次，尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。
榨出的汁液可供回收柚苷。
干皮温水浸泡复水后，采取以上同样处理备用。
2．抽提通常用酸法提取。
将处理过的柚皮倒入夹层锅中，加4倍水，并用工业盐酸调ph 至1．5～2．0，加热到95℃，在不断搅拌中保持恒温60min。
趁热过滤得果胶萃取液。
待冷却至50℃，加入1%～2%淀粉酶以分解其中的淀粉，酶作用终了时，再加热至80℃杀酶。
然后加0．5%～2%活性炭，在80℃下搅拌20min，过滤得脱色滤液。
因柚皮中钙、镁等离子含量较高，这些离子对果胶有封闭作用，影响果胶转化为水溶性果胶，同时也因皮中杂质含量高，而影响胶凝度，故酸法提取率较低，质量较差。
为解决以上问题，西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进，即在酸法基础上，按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0．3%～0．4%六偏磷酸钠，前者果胶得率可提高7．2%～8．56%，胶凝度提高30%以上，而后者得率提高25．35%～35．2%，其胶凝度可达180±3。
3．浓缩采用真空浓缩法，在55～60c的条件下，将提取液的果胶含量提高到4%～6．5%后进行后续工序处理。
近来作者和国内其他单位研究表明，超滤可用于果胶液浓缩，如用切割分子量为50 000u的管式聚丙烯腈膜超滤器，在温度45℃、ph3．0、压力0．2mpa 条件下进行超滤浓缩，可将果胶浓度浓缩至4．21%，而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1／5和1／2～1／3。
《果胶酶的制作方法及作用》 知识清单
《果胶酶的制作方法及作用》知识清单一、什么是果胶酶果胶酶是一类分解果胶的酶的总称，它能够将果胶分解为半乳糖醛酸等小分子物质。
果胶是存在于植物细胞壁中的一种多糖，对于维持植物细胞的结构和稳定性起着重要作用。
而果胶酶在食品、纺织、造纸等多个领域都有着广泛的应用。
二、果胶酶的制作方法1、微生物发酵法这是目前生产果胶酶最常用的方法之一。
首先，需要筛选出能够产生果胶酶的微生物菌株，常见的有黑曲霉、青霉等。
然后，将这些菌株接种到含有合适营养成分的培养基中，在适宜的温度、pH 值、溶氧等条件下进行发酵培养。
在发酵过程中，微生物会分泌出果胶酶。
发酵结束后，通过离心、过滤等方法将微生物细胞和发酵液分离，再对发酵液进行进一步的提取和纯化，以获得高纯度的果胶酶产品。
2、基因工程法随着生物技术的发展，基因工程法也逐渐应用于果胶酶的生产。
通过对产果胶酶微生物的基因进行克隆和测序，然后将这些基因导入到合适的宿主细胞中，如大肠杆菌、酵母等，使其能够大量表达果胶酶。
这种方法可以更精准地控制果胶酶的产量和质量，但技术要求较高，成本也相对较大。
3、提取法从植物或微生物中直接提取果胶酶也是一种方法。
例如，从柑橘皮、苹果渣等富含果胶的植物材料中，可以通过物理化学方法提取出天然存在的果胶酶。
但这种方法的产量通常较低，且提取过程较为复杂。
三、果胶酶的作用1、在食品工业中的作用（1）果汁加工在果汁生产中，果胶酶可以分解水果中的果胶物质，降低果汁的黏稠度，提高出汁率。
同时，它还能够使果汁澄清，改善果汁的口感和稳定性。
（2）果酒酿造有助于提高果酒的过滤速度和澄清度，改善果酒的品质。
（3）食品保鲜可以抑制果胶分解导致的水果软化和腐烂，延长食品的保质期。
2、在纺织工业中的作用用于麻类和棉类纺织品的脱胶处理，去除其中的果胶成分，使纤维更加柔软、光滑，提高纺织品的质量。
3、在造纸工业中的作用能够协助去除纸浆中的果胶，提高纸张的强度和质量，减少造纸过程中的污染。
2015-2016学年高中生物2.1果胶酶的制作方法及作用(精)
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1 从下列哪种材料中可获得较多的活性较强的果胶酶? A.水稻种子 B.未熟的苹果 C.成熟的苹果 D.煮熟的梨 答案:C 解析:苹果成熟过程中,果胶酶分解果胶,从而使果肉疏松。
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2 在用果胶酶处理果泥时,为了使果胶酶能够充分地催化反应,应采取 的措施是( ) A.加大果泥用量 B.加大果胶酶用量 C.进一步提高温度 D.用玻璃棒不时地搅拌反应混合物 答案:D 解析:用玻璃棒不断搅拌反应混合物,可使果胶酶和果泥充分接触,更好地催 化反应。
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3 下列关于果胶酶的说法,正确的是( ) A.果胶酶制备时不用调节 pH B.果胶酶活性不受温度的影响 C.果胶酶不特指某种酶,而是能分解果胶的一类酶的总称 D.果胶酶的化学本质是蛋白质和 RNA 答案:C 解析:果胶酶是能够分解果胶的一类酶的总称,其化学本质是蛋白质,基本组 成单位是氨基酸。酶的活性受温度、pH 等的影响,故果胶酶制备时需要调 节 pH。
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3 .酶的粗提取 酶是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反 应,少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。如果提取存在于细胞内的酶,需要 破碎生物组织细胞,可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎, 使酶从活细胞中释放出来,进入细胞外的溶液中,经过滤、离心制备成粗酶 液。 对于唾液淀粉酶、 胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶,可以直接从动物分泌 物或细胞外的组织间隙中提取。 在酶的提取过程中,温度、pH 等多种环境条件都可能影响酶的空间结 构,导致酶变性,直至丧失活力。因而提取出的酶首先需要检测酶的活力。 4 .果胶酶的应用 (1)水果中的果胶经果胶酶分解后,可降低果汁的黏度,有助于压榨并提 高出汁率。 (2)在进行果汁沉降和离心时,能破坏果汁中悬浮物的稳定性,使其凝聚 沉淀,果汁变得澄清。 (3)经果胶酶处理的果汁比较稳定,不再发生混浊,在制备浓缩果汁时, 果胶酶的作用显得尤为重要。
高中生物选修1《第2章酶技术第1节果胶酶的制作方法及作用【实验】果胶酶的制作...》30北师大教案设计
《果胶酶对苹果匀浆的作用》教学设计教学目标1.简述果胶酶的作用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3.通过有关试验和探究,使学生加深控制变量以及对照实验等的设计方法和探究能力教学重难点1.教学重点:温度和pH对果胶酶活性的影响2.教学难点:实验设计教学过程【情境导入】由学生的生活实际引出社会问题，培养社会责任感。
然后学生尝试提出解决方案，由此引入课题并提出问题：如何解决鲜榨果汁浑浊度大、出汁率低的问题？学生独立思考，回答问题。
一、酶的基础知识(10分钟)教师提出问题：如何使果胶酶在果汁生产中发挥最大作用，提高经济效益？学生活动:分小组讨论，得出结论学生通过必修的学习，可以得出温度、PH、酶抑制剂等影响酶活性的结论。
教师再适当补充，例如：固定化酶技术在生产实践中的应用，选择合适的榨汁方法提高酶与底物的接触面积等。
设计意图:将选修和必修知识紧密结合,小组活动增强他们的责任感和主动学习的意识,通过展示锻炼其表达能力。
二、实验设计(27分钟)【活动1】设计实验探究“温度对果胶酶活性的影响”(15分钟)学生思考学案上问题，进行实验设计，并对实验结论进行预期实验小组代表展示实验过程和结果分析学生认真观察，思考，聆听，发现实验的闪光点和不足之处，并提出修改意见。
教师归纳：实验设计的一般原则:对照原则和单一变量原则设计意图:通过学生自选材料,动手实验，找出实验易错点,强调变量的可控制性及因变量的可检测性，强化实验设计的一般原则：单一变量原则和对照原则,为本节课的实验设计思路打下基础。
实验小组呈现出实验结果后，绘制曲线、并分析曲线，对于异常结果的出现，让学生之间展开交锋，进行头脑风暴，共同探明该结果产生的原因，进一步提升学生分析问题和解决问题的能力。
【活动2】设计实验探究“PH对果胶酶活性的影响”(6分钟) 【活动3】设计实验探究“果胶酶的最适用量”(6分钟)与温度组教学设计基本一致三、课外延伸（3分钟）1、理论指导实践：学生查阅资料，领悟实验室制备果汁与工业生产的差异。
果胶酶的制作工艺及流程
果胶酶的生产工艺流程一、生产工艺流程是：原料→预处理→抽提→脱色→浓缩→干燥→成品。
二、具体过程1．原料及其处理鲜果皮或干燥保存的柚皮均可作为原料。
鲜果皮应及时处理，以免原料中产生果胶酶类水解作用，使果胶产量或胶凝度下降。
先将果皮搅碎至粒径2～3mm，置于蒸汽或沸水中处理5～8min，以钝化果胶酶活性。
杀酶后的原料再在水中清泡30mi n，并加热到90℃5min，压去汁液，用清水漂洗数次，尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。
榨出的汁液可供回收柚苷。
干皮温水浸泡复水后，采取以上同样处理备用。
2．抽提通常用酸法提取。
将处理过的柚皮倒入夹层锅中，加4倍水，并用工业盐酸调ph 至1．5～2．0，加热到95℃，在不断搅拌中保持恒温60min。
趁热过滤得果胶萃取液。
待冷却至50℃，加入1%～2%淀粉酶以分解其中的淀粉，酶作用终了时，再加热至80℃杀酶。
然后加0．5%～2%活性炭，在80℃下搅拌20m in，过滤得脱色滤液。
因柚皮中钙、镁等离子含量较高，这些离子对果胶有封闭作用，影响果胶转化为水溶性果胶，同时也因皮中杂质含量高，而影响胶凝度，故酸法提取率较低，质量较差。
为解决以上问题，西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进，即在酸法基础上，按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0．3%～0．4%六偏磷酸钠，前者果胶得率可提高7．2%～8．56%，胶凝度提高30%以上，而后者得率提高25．35%～35．2%，其胶凝度可达180±3。
3．浓缩采用真空浓缩法，在55～60c的条件下，将提取液的果胶含量提高到4%～6．5%后进行后续工序处理。
近来作者和国内其他单位研究表明，超滤可用于果胶液浓缩，如用切割分子量为50000u的管式聚丙烯腈膜超滤器，在温度45℃、ph3．0、压力0．2mpa 条件下进行超滤浓缩，可将果胶浓度浓缩至4．21%，而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1／5和1／2～1／3。
果胶酶的制作工艺及流程
果胶酶的制作工艺及流程果胶酶是一种能够分解果胶的酶，能够被广泛应用于食品、农业、生物技术等领域。
本文将介绍果胶酶的制作工艺及流程。
一、原料果胶酶的制作原料包括菌种、培养基和辅料。
1、菌种：一般采用高产果胶酶的微生物菌株，如枯草芽孢杆菌等。
2、培养基：果胶酶的培养基要求含有一定量的碳源、氮源、无机盐和辅料等。
常见的培养基有液体培养基和固体培养基。
液体培养基主要用于大规模生产，而固体培养基则用于微生物单克隆的筛选和选育。
3、辅料：包括调节PH值的酸碱剂、营养元素和稳定剂等。
常用的酸碱剂有氢氧化钠和磷酸，常用的营养元素包括葡萄糖、酵母提取物、蛋白胨等。
稳定剂则用于增强果胶酶的稳定性。
二、制作流程1、制备菌种：将选好的菌株加入特定的营养培养基，经过适当的处理和培养，使其成长到一定程度后进行分装和保存。
分装后的菌种应该储存于低温条件下，以免失活。
2、制备种苗：将分装好的菌种接种到适当的培养基上，经过发酵后制成菌种。
3、制备发酵液：将制好的种苗接种到发酵罐中，加入适当的培养基和辅料，控制好温度、pH值等环境参数，进行发酵。
发酵液经过发酵后即为一定量的果胶酶。
4、提取酶液：将发酵得到的酶液通过离心、微过滤等方法进行提取、除杂和浓缩处理，得到纯化后的果胶酶。
5、干燥和包装：将纯化后的果胶酶进行干燥处理，使其形成可储存和使用的粉末或颗粒状物，最后进行包装上市销售。
三、总结以上就是果胶酶的制作工艺及流程。
制作果胶酶涉及到微生物学、工程学、化学等多个领域的知识，在具体制作过程中需要注意控制环境参数、提高酶的纯化度和活性等问题，以满足不同领域的需求。
北师大版生物选修1：2.1 果胶酶的制作方法及作用 学案
果胶酶的制作方法及作用【学习目标】（1）掌握果胶酶的制作的原理、方法和操作步骤。
（2）理解果胶酶的作用。
【学习重难点】重点：掌握果胶酶的制作的原理、方法和操作步骤。
难点：理解果胶酶的作用。
【学习过程】一、实验原理在低温下用水或低盐缓冲液从破碎组织匀浆中抽提酶，即让酶溶解在低盐缓冲液中，这样得到的酶液叫做酶的粗提液。
果胶酶可被NaCl抽提并激活。
由于酶是有活性的蛋白质，其活性受许多因素的影响，所以酶的提取要在低温、合适的pH下进行。
为了提高酶的活性有时还要加入酶的激活剂。
二、实验操作1．取约50g新鲜水果或蔬菜，洗净后在预冷的研钵内用剪刀剪碎，迅速边研磨边逐次加入质量分数为的溶液，共计100mL，使之成浆状。
2．将研磨好的匀浆，收集滤液于烧杯中。
3．将滤液倒入中。
4．离心完毕后，将迅速倒入干净的烧杯内。
三、观察果胶酶对苹果匀浆的作用1．用榨汁机制作苹果匀浆，在恒温水浴锅中，90C水浴条件下保温4min，冷却后经3层纱布过滤，收集滤液。
2．分别取滤液40mL，装在两支试管中。
3．向两支试管中分别加入已制备好的和煮沸4min后的酶液各40mL，震荡摇匀。
4．观察记录。
四、练习1．啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而使其浑浊，加入少量菠萝蛋白酶可以分解蛋白质，防止浑浊，加入其他种类的酶则无济于事，这个事实说明（）A．酶的催化作用受环境的影响B．酶的化学本质主要是蛋白质C．酶的催化作用具有高效性D．酶的催化作用具有专一性2．由于使用的目的、环境不同，对酶的纯度要求差异很大。
下列说法错误的是（）A．一般工业中用的酶制剂，用量大，要求纯度不高B．皮革业中的动物皮脱毛需要使用纯酶制剂C．食品业对酶制剂纯度有一定的特殊要求D．鉴定酶、研究用酶和静脉注射用酶等，需要用纯化的酶3．在观察果胶酶对苹果匀浆的作用的实验中，将苹果匀浆液放在90℃恒温水中保温4 min，其目的是（）A．杀灭苹果匀浆中的微生物B．使果胶分解，从而提高出汁率C．使原有果胶酶变性失活，以排除对实验的干扰D．果胶酶的最适温度为90 ℃，此时酶的活性最高4．观察果胶酶的作用时，对新鲜水果蔬菜颜色的要求是（）A．没有要求B．颜色越鲜艳越好C．为了便于观察，应该选择红色D．选用不含色素或含色素少的新鲜水果蔬菜5．在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是（）A．加大苹果泥用量B．加大果胶酶用量C．进一步提高温度D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。
果胶酶在果汁生产中的应用
葡萄汁
果胶酶能够提高葡萄汁的澄清 度和透明度，使葡萄汁更具市 场竞争力。
果胶酶与果汁品质的关系
1 口感改善
果胶酶使果汁更加顺滑 口感，提高果汁的品质 和口感体验。
2 渗透性增加
果胶酶降解果胶分子， 使果汁更易渗透，增加 果汁的可吸收性。
3 色泽提升
通过去除杂质和浑浊物 质，果胶酶可以使果汁 色泽更鲜艳、更吸引人。
果胶酶在果汁行业的发展前景
随着人们对食品安全和品质要求的提高，果汁生产商对果胶酶的需求越来越 大。未来，果胶酶应用将进一步扩大，更多的果汁产品将受益于果胶酶的应 用。
通过降解果胶，果胶酶能够使果汁的粘度降低，使其更易流动，并增加果汁的稳定性。
果胶酶提取方法
1 酶源选择
果胶酶可从多种酶源中 提取，例如细菌、真菌 等。
2 提取工艺
常用的提取工艺包括发 酵、浸提和分离纯化等 步骤。
3 纯化和精制
通过沉淀、过滤等技术， 可以纯化和精制果胶酶， 提高其活性和纯度。
果胶酶在果汁生产过程中的作用
1
果胶降解
果胶酶能够降解果汁中的果胶分子，改善果汁的质地和口感。
2
澄清和过滤
通过加入果胶酶，可以使果汁更易澄清和过滤，去除杂质和浑浊物质。
3
改善稳定性
果胶酶能够增加果汁的稳定性，使其更耐储存，延长果汁的保质期。
果胶酶在果汁生产中的优势
提高产品质量
果胶酶能够使果汁更清亮、 丰富口感，提高产品质量 和口感体验。
增加生产效率
通过降低果汁的粘度，果 胶酶能够提高生产效率和 流水线的产能。
节约成本
果胶酶能够提高果汁的收 率，减少浪费，从而节约 生产成本。
果胶酶的应用案例介绍
《果胶酶的制作方法及作用》 学习任务单
《果胶酶的制作方法及作用》学习任务单一、学习目标1、了解果胶酶的定义和来源。
2、掌握果胶酶的制作方法。
3、理解果胶酶在不同领域的作用。
二、学习重难点1、重点（1）果胶酶的制作流程和关键步骤。
（2）果胶酶在食品工业、纺织工业等方面的主要作用。
2、难点（1）制作过程中各种条件的控制和优化。
（2）对果胶酶作用机制的深入理解。
三、知识讲解（一）果胶酶的定义和来源果胶酶是指分解果胶的多种酶的总称，包括果胶酯酶、果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶等。
它广泛存在于植物、微生物中。
在微生物中，黑曲霉、根霉等是常见的能够产生果胶酶的菌种。
（二）果胶酶的制作方法1、微生物发酵法菌种选育：选择具有高产量、高活性果胶酶的优良菌种，如黑曲霉等。
培养基制备：根据所选菌种的营养需求，配制合适的培养基，通常包含碳源（如葡萄糖、蔗糖等）、氮源（如铵盐、硝酸盐等）、无机盐和生长因子等。
发酵培养：将选育好的菌种接种到培养基中，在适宜的温度、pH 值、溶氧等条件下进行发酵培养。
分离提取：发酵结束后，通过离心、过滤等方法将菌体和发酵液分离，然后采用沉淀、萃取、层析等手段对果胶酶进行提取和纯化。
2、基因工程法目的基因获取：从产果胶酶的微生物中提取其果胶酶基因。
基因载体构建：将获取的目的基因与合适的载体（如质粒、噬菌体等）连接，构建重组载体。
宿主细胞转化：将重组载体导入到宿主细胞（如大肠杆菌、酵母等）中，使其表达果胶酶。
酶的分离纯化：通过发酵培养转化后的宿主细胞，然后进行分离和纯化得到果胶酶。
（三）果胶酶的作用1、在食品工业中的作用果汁生产：能够分解水果中的果胶，提高出汁率，使果汁澄清，改善口感和稳定性。
果酒酿造：有助于提高果酒的澄清度和过滤速度，改善酒的品质。
果蔬加工：可以使果蔬组织软化，便于加工和成型。
2、在纺织工业中的作用麻类脱胶：用于去除麻纤维中的果胶等杂质，提高纤维的质量和柔软度。
棉织物精练：协助去除棉织物中的果胶等杂质，改善织物的手感和光泽。
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5、果胶酶来源于哪？
植物，酵母菌，细菌，霉菌
果胶酶
果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁及胞间
层，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳
糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。
果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类
酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和
果胶酯酶等。
实验
一.果肉的出汁率低,耗时长． 二．榨取的果汁浑浊，黏度高， 易发生沉淀．
2、果胶对果汁制作的影响？
影响果汁的出汁率，还会使果汁浑浊。
3、什么是果胶酶？
它是分解果胶的一类酶的总称，包括半 乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。
4、果胶酶在果汁制作中的作用是什么？
① 分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；使果胶水解 为半乳糖醛酸。
果胶
果胶酶 半乳糖醛酸
② 提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。
怎样解决？
制作果汁要解决两个问题
一.果肉的出汁率低,耗时长．
二．榨取的果汁浑浊，黏度高， 易发生沉淀．
使用果胶酶
（一）果胶酶的作用
阅读课本P42的内容，思考下列问题： 1、什么是果胶，其单体是什么？ 2、果胶对果汁制作的有何影响？
3、什么是果胶酶？
4、果胶酶在果汁制作中的作用是什么？ 5、果胶酶来源于哪？
果胶酶有什么作用？ 为什么能够提高 水果的出汁率并使果 汁变得澄清？
专题4
酶的研究与应用
课题1 果胶酶在水果生产发展迅速，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，不仅可以缓解产销矛盾，而且能 够提高产品的附加值，满足人们不同层次的需求。 水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。
思考讨论
酶普遍存在于动、植物和微 生物中，将酶从生物组织或 细胞以及发酵液中提取出来， 可加工成具有一定纯度标准 的生化酶制剂。 酶具有 哪些独特的优 点其本质和作 用场所是什么?
●催化效率 ●专一性强 ●作用条件温 和 酶的本质主要是蛋 白质,少数是RNA. 在生物体内外均可 发挥作用
基础知识
1、果胶
植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它 是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不 溶于水。
基础知识
（一）果胶酶的作用
1、什么是果胶，其单体是什么？
果胶是植物细胞壁以及 胞间层的主要组成成分 之一，它是由半乳糖醛 酸聚合而成的一种高分 子化合物，不溶于水。
思考： 要破坏植物的细胞壁， 你有什么方法 ，结果一样吗？
1、酶的概念 酶是活细胞所产生的具有催化作用 的一类特殊的有机物；
2、酶的本质 蛋白质（大多数）或RNA； 基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸 3、酶的功能 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 4、酶的特性 （1）高效性 （2）专一性 （3）多样性 （4）反应条件的温和性