果胶酶在果汁生产中的作用(PPT 66页)

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果汁量(ml)
123456789 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.3 1.4 1.5
配制的不同浓度的酶溶液
⑨实验结果分析: 用坐标曲线表示
• a. 温度与酶活性的关系 • b. pH与酶活性的关系
• c. 榨出的果汁与果胶酶用量的关系
结论:我校实验中所用果胶酶的最适温度约为35℃~ 50℃;最适PH在4~6;果胶酶用量最适为0.6mg/每 克苹果汁
• • • 缓冲液 • • • • • • • 缓冲液 • • •
PH 3:0.2M Na2HPO4 4.11ml+0.1M柠檬酸溶液 15.89ml pH 4:0.2M Na2HPO4 7.71ml+0.1M柠檬酸溶液 12.29ml pH 5:0.2M Na2HPO4 10.3ml+0.1M柠檬酸溶液 9.7ml pH 6:0.2M Na2HPO4 12.63ml+0.1M柠檬酸溶液 7.37ml pH 7:0.2M Na2HPO4 16.47ml+0.1M柠檬酸溶液 3.53ml pH 8:0.2M Na2HPO4 19.45ml+0.1M柠檬酸溶液 0.55ml
一、课题的教学目标和重、难点
• (三)高考考点
结合必修相关知识,以选择题或实验分析题形式侧 重考查酶的应用、酶的特性、对照实验原理等。
一、课题的教学目标和重、难点
• (四)教学目标
1. 学生应该掌握测定酶活力的简单方法; 2. 学生能够研究影响酶活性的因素 3. 学生能了解果胶酶的作用,能通过实验确定果 胶酶的最适用量。
影响果汁出汁率的主要因素:
温度、pH值、果胶酶的用量、 水果种类、水果泥的用量、酶作用反应的时间、过 滤的方法、时间等。
⑶实验的可操作性 ⑷实验设计报告的要求
例:实验1 探究温度对酶活性的影响
1. 设计实验方案学生必须考虑的具体问题
确定温度梯度 确定控制温度的方法和措施 确定水果种类 确定制备果汁的方法 确定果胶酶的用量
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0 10.0
• 如果要确定最适pH值: • 反应液中的pH最好通过PH缓冲溶液进行控制; • 也可以用0.1M的氢氧化钠或盐酸溶液对水果
泥进行调节(用pH计测定,或用试纸测定)。
如果仅仅探究pH对果胶酶活性的影响:
通过0.1M的氢氧化钠或盐酸溶液设置pH梯 度,即可进行实验。
• • • 缓冲液 • •
pH 1:50ml 1N NaAc中加入1N HCl 70ml,再加水至250ml pH 2:50ml 1N NaAc中加入1N HCl 52.5ml,再加水至250ml pH 3:50ml 1N NaAc中加入1N HCl 48.5ml,再加水至250ml pH 4:50ml 1N NaAc中加入1N HCl 40ml,再加水至250ml pH 5:50ml 1N NaAc中加入1N HCl 15ml,再加水至250ml
专题4 酶的研究和应用
成都市树德中学 生物教研组
面临的主要问题:
1. 确定课题的教学目标和重、难点。 2. 课时如何安排? 3. 如何指导学生设计实验? 4. 实验操作和过程管理如何进行? 5.课题成果如何评价? 6.课题的延伸——与研究性学习相结合
一、课题的教学目标和重、难点
(一)课标要求:
1.具体内容标准: 尝试利用酶活力测定的一般原理和方法
• 可以采用5g(约为5 mL)左右
⑥水浴保温
• (1)将水果泥和果胶酶 分装在不同的烧杯或试 管中恒温处理为5分钟, 即可达到所需反应温度
• (2)两者混合后恒温水 浴时间20 min,即可接 近最大果汁产量。
特别提示:除了可用恒温水 浴锅,也可以如右图这样用 冰水或热水勾兑保温
⑦ 果汁过滤
• (1)可用滤纸,但过滤 所需时间长,滤液较少;
还可按水果:水=1:3的质量比进行搅拌,获得稀 的果泥;
如用西瓜或番茄为原料,应按水果:水=1:1的 质量比进行搅拌,获得稀的果泥
• 枇杷

西红柿

(只加入少量水制成的果泥)

橙子
苹果

(只加入少量水制成的果泥)
• 苹果

西红柿
橙子
• 按水果:水=1:3的质量比进行搅拌,获得稀 的果泥
⑤水果泥的用量
二、课时安排
课时
教学内容
补充说明
第一课时 引入课题,讲解基础知 第二课时前教
识。学生分组制定探究 师可以和各组
方案。
学生讨论实验
第二课时 交流实验设计方案
方案。
第三课时 学生分组完成温度或pH 第三、四课时 对酶活性影响的实验, 实验过程中, 并进行实验数据分析。 教师关注实验
第四课时 学生分组完成对酶的最 操作过程的细 适用量探究的实验(或 节问题。
47.根据图中的数据,判断该酶使
用的最佳温度范围是___C___。
A.40℃一50℃ B.50℃一60℃ C.60℃一70℃ D.70℃-80℃
48.据图判断下列叙述错误的是__A____。
A.该酶只能在最佳温度范围内测出活性 B.曲线②35℃数据点是在80℃时测得的 C.曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度 D.曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降
• (2)酶的活性与影响酶活性的因素 ① 酶活性的定义 ② 果胶酶活性的表示方法
本课题中通过测定滤出的果汁的体积大小来判断果胶酶 活性的高低。
③影响酶活性的因素
(3)果胶酶的最适用量
为什么要控制好酶的用量?
• 2. 实验设计
(定量分析、确定实验程序)
⑴设计原则:对照原则和等量原则。 ⑵确定自变量 通过设置梯度手段探究。
3. (10浙江自选模块)某同学进行苹果汁制作实验, 工艺如下图所示。
(1)图中用的溶液浸泡苹果的目的是 消毒 。黑曲霉提取液 中含有的 果胶酶 可水解果胶,从而使果汁澄清。
4.(12上海)在高温淀粉酶运用到工业生产前,需对该酶的
最佳温度范围进行测定。图中的曲线①表示酶在各种温度下酶 活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长 的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到 的数据为酶的热稳定性数据,即图16中的曲线②。
2.活动建议: 探究利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件, 检测果胶酶的活性, 观察果胶酶对果汁形成的作用, 收集果胶酶其他方面利用的资料。
一、课题的教学目标和重、难点
• (二)核心价值:
1.培养学生的科学探究能力。 2. 培养学生的科学精神。 3.使学生领悟科学知识对生产实践的指导能力。
一、课题的教学目标和重、难点
• (三)高考考点
年份及高考卷
2008、 2009 、2010、 2011年江苏,2008宁夏
2009江苏、2010年山东、 2012上海
考查知识点
酶的应用 酶的特性 对照实验
1.(2009·江苏高考)加工橘子罐头,采用酸碱处理脱
去中果皮(橘络),会产生严重污染。目前使用酶解法去
除橘络,可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微
• (2)也可用一层纱布, 但果汁澄清度较差。
特别提示:此时提醒学 生充分过滤,并防止果 汁洒出。
橙 子
番 茄
过滤后获得的果汁

西



⑧ 记录实验数据
• 用量筒测量滤 出的果汁,精 确到0.1mL, 记录到表格中。
实验2:研究pH与酶活性的关系
实验步骤:
a. 一只试管放入5g(约5mL)水果泥,编号A; 另一只试管 放入 1mL果胶酶,编号B
生物,可以大量产生所用酶的有
()
A.生长在麦麸上的黑曲霉
B.生长在酸奶中的乳酸菌
C.生长在棉籽壳上的平菇
D.生长在木屑上的木霉
答案 ACD
2.(09江苏卷)31.酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对
细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中 提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶 解效果,某实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,等量 放入6支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。
其他),完成课题报告。
三、指导学生完成实验设计
1、与实验设计有关的教材基础知识
(1)果胶酶的作用及其来源
①果胶 :由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物, 不溶于水。
② 果胶酶 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。
作用:果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间 层,使榨取果汁变得更容易,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。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2.实验过程管理
特别提示:水果泥本身呈弱酸性,苹果泥的 pH值约为5.5~6.0
• 附:主要试剂的配制 • 1. 0.1M盐酸 • 36%HCl 0.84ml加水至100ml
• 2. 0.1M NaOH • 2g NaOH+500ml蒸馏水 • 3. 1N 醋酸钠 (82g/L)
• 8.2g+H2O 100ml • 4.1N 盐酸 (84ml/L) • 36% 的HCl 42ml加水至500ml • 5. 0.2M磷酸氢二钠 (71.6g/L) • 7.16g Na2HPO4·12H2O 加水至100ml • 6. 柠檬酸0.1M (19.2g/L) • 1.92g柠檬酸+ H2O 100ml • 7. 0.1M硼砂 • 四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O) 1.905g+50ml 0.1M HCl • 8. 0.1N NaOH • 取4g NaOH加水至 1000ml • 9. 0.15N磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O) 53.7g/L • 5.37g Na2HPO4·12H2O+ H2O 100ml
(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是为了使细 胞壁与酶充分接触,提高酶解效果,使原生质体从叶小 片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。 (2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好, 原因是蜗牛酶液含有果胶酶和纤维素酶等多种酶。该实验 中 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是空白对照组,其设置意义是 排除无关变量的干扰 。
b. 制备水果泥
另取9支试管各加入5g(即5ml)水果泥。
c. 将上述试管放入40℃恒温水浴保温5分钟, d. 将不同浓度的果胶酶溶液分别迅速与各试管的水 果泥混合,然后再放入40℃水浴保温20分钟。
e. 过滤出果汁,用量筒测量果汁的体积。
实验结果记录表格如下:
试管编号
果胶酶含量 (mg/每克果汁)
2.实验流程:
制备水果泥
配制果胶酶
将水果泥与果胶酶分别在同一温度的水浴中保温
将相同温度下保温的水果泥和果胶酶混合保温
过滤出果汁
记录果汁量
改变温度后重复实验
• 四、 实验操作及过程管理
1.实验要点 ① 实验仪器和设备:
榨汁机 电子天平、
恒温水浴箱
• 烧杯、量筒、试管、漏斗、 温度计、玻璃棒、滤纸、 滴管、三角架、酒精灯、 石棉网
配制的缓冲液
实验3:研究果胶酶的用量
实验步骤:
a. 设置酶用量梯度
准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、 7mg、8mg、9mg,配制成相等体积的水溶液,放入9支试管
中,)并编号1~9。
(或者配制不同浓度的果胶酶溶液:质量百分比浓度为0.1%、 0.2%、0.3 %、0.4 %、0.5 %、0.6%、0.7 %、0.8%、0.9% 的 果胶酶溶液,各取1mL放入9支试管中。)
b. 将A、B试管分别加入同一pH值的缓冲液1mL
c. 两只试管放入同一个保温装置,40℃水浴保温5分钟
d. 将A、B试管中水果泥和果胶酶混合,再40℃水浴保温20分 钟 e. 过滤出果汁,用量筒测量果汁量,记录实验结果。 f. 改变pH值后重复上面的实验
实验结果记录表格如下:
pH值
2.0
果汁量 (mL)
特别提示:如果用恒温 水浴箱,则可以不使用 酒精灯、石棉网
② 实验试剂或药品:
• 果胶酶
用量:
质量百分比浓度为 1~2%的果胶酶溶 液1 mL。
③确定水果种类
• 效果较好的 实验材料: 苹果、橙子、 梨
④水果泥(水果匀浆)的制作
苹果、橙子等水果,不用去皮,但要去籽。
特别提示:用苹果、橙子为原材料,如果只加 少量的水进行搅拌,获得稠的果泥;
pH 8:50ml 0.1M HCl配成的0.1M硼酸溶液中,添加0.1N NaOH 3.97ml,再加水至100ml
pH 9:50ml 0.1M HCl配成的0.1M硼酸溶液中,添加0.1N NaOH 21.3ml,再加水至100ml
pH 10:50ml 0.1M HCl配成的0.1M硼酸溶液中,添加0.1N NaOH 43.9ml,再加水至100ml
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