4.1果胶酶在果汁生产中的应用导学案

课题1：果胶酶在果汁生产中的应用

高二备课组

一：阅读教材知识梳理

1：果胶

（1）：果胶的成分与存在

果胶是植物_______________和______________的主要组成成分之一，它是由________聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。

（2）：果胶与果汁加工

果胶影响______________，会使果汁浑浊。

2：果胶酶

（1）：成分

果胶酶是一类酶总称，包括______________________________________等。

（2）：作用

果胶酶的作用是能够将_________分解成可溶性的_____________，瓦解植物的细胞壁及胞间层，并且使果汁变得澄清。

3：果胶酶的应用（知识拓展、课外阅读）

（1）：水果加工业：水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于压榨；在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到澄清作用，还可促使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀；果胶酶可用于橘子脱囊衣，制造果粉和低糖果冻。

（2）：饲料工业：果胶酶与纤维素酶、半纤维素酶等配合，可降解植物细胞壁中果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质等释放出来，从而提高了饲料的营养价值；果胶酶可降低饲料的黏度，促进饲料在动物消化道内的消化吸收。

二：探究果胶酶活性的最适条件和用量的实验设计

1：探究果胶酶活性最适条件的实验

（1）：酶活性

①：含义：。

②：表示方式：。

③：影响因素：___________、___________和_____________等。

2：探究温度对果胶酶活性的影响

（1）：进行实验前要解决的几个问题：

①自变量：_______________；②因变量： ______________；

③无关变量_______________________。

④：你如何控制实验要求的温度梯度？_________________________________________。（2）：设计实验

①：实验原理：在一恒定PH下，通过改变温度来确定最适宜的温度。

②：实验步骤：（阅读课本43页填空）

第一步：搅拌器搅拌制苹果泥。

第二步：_______________________________________________________________。

第三步：______________________________________________________________。

第四步：__________________________________________，并记录实验结果。

第五步：改变不同的温度后重复上面的实验。

3：探究PH对果胶酶活性的影响

（1）：进行实验前要解决的几个问题

①自变量：_______________；②因变量： ______________；

③无关变量：_______________________。

④你如何控制实验要求的pH梯度？_________________________________________。

⑤此实验应选一个适宜的_______进行水浴加热，并且要控制好其他的因素。

（2）：设计实验

可参考温度对酶活性的影响实验，作相应的变动。

4：探究果胶酶的最适用量

（1）：进行实验前要解决的几个问题：

实验原理：本实验是一个探究性的定量实验，所测出的最适用量是在已知和条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明和。

三．结果分析与评价

1．绘制出温度和pH对果胶酶活性的影响曲线图。

2．绘制不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）。

果胶酶量（mL）

出计量

（mL）

温度（℃）

出计量

（mL）

pH

出计量

（mL）

【习题巩固】

1.关于果胶酶的说法正确的是（）

A．果胶酶可以分解细胞壁的主要纤维素

B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物

C．果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称

D．果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA

2.下列关于果胶酶的叙述，错误的是( )

A. 果胶酶是在细胞质中合成的微量有机物

B. 食品加工中果胶酶主要是由植物中提取产生

C. 酶的反应速度可以用单位时间内、单位体积反应物的减少量或者产物的增加量来表示

D. 果胶酶包含多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶

3.在观察“不同浓度果胶酶对苹果泥出汁率的影响”实验中，先将苹果泥匀浆加热到100 ℃，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．使苹果泥匀浆中的酶变性失活，以排除对实验的干扰

D．果胶酶最适温度为100 ℃，酶的活性最高

4.下列说法不正确的是( )

A．在探究果胶酶用量的实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的

B ．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶

C．通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法判断果胶酶活性的高低

D．人们可以使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的出汁率低、浑浊等问题

5.下列各项能表示酶活性高低的是

A．单位时间、单位体积内反应物或产物的变化量B．一段时间后生成物的总量

C．一段时间后，一定体积消耗的反应物量D．单位时间、单位体积内反应物的总量

6.下列关于果胶和果胶酶说法不正确的是

A．果汁制作过程中去除果胶有利于提高果汁出汁率和澄清度

B．果胶酶具有专一性，能够分解果胶，不能分解纤维素

C．果胶酶并不特指某种酶，是能够分解果胶的一类酶的总称

D．各种动物、植物和微生物体内均能够产生果胶酶

7.在观察果胶酶对苹果匀浆作用的实验中，将苹果匀浆放在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．使苹果匀浆中的酶变性失活，以排除对实验的干扰

D．果胶酶最适温度为90 ℃，此时酶的活性最高

8：A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、PH值的关系。请据图回答下列问题：（1）：图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其限制因素是。（2）：图B中，a点所对应的温度是。

（3）：图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是。

（4）：将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20min中后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲，乙。

（5）图C 表示了催化反应的速率变化曲线。

A．唾液淀粉酶B．胃蛋白酶C．胰蛋白酶D．植物淀粉酶

（6）图C中的反应若pH从10降到2的过程中，反应速度将。

9.回答下列关于微生物和酶的问题。

高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。

（1）①过程称为___________，Ⅰ号培养基称为_______________（按功能分）；该培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分_________。

A．琼脂B．葡萄糖C．硝酸铵D．碳酸氢钠

（2）一般对配制的培养基采用____________灭菌，在灭菌_________（前，后）将培养基分装到平皿中。若要测定②试管中每毫升嗜热菌活菌的数量，可用__________________的方法给I号培养基接种，用此法统计的活菌数比实际____________（大，小）。

（3）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。下图中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。曲线②是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。根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是__________℃。

（4）据图判断下列叙述错误的是______。

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