果胶酶在果汁生产中的作用

【课题】果胶酶在果汁生产中的作用

【课题目标】

记住果胶酶的作用；检测果胶酶的活性；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。

【重点难点】重点：温度和PH对果胶酶活性的影响

难点：果胶酶的最适用量

【过程】

（一）基础知识（课前预习）

1、制作果汁要解决的两个问题：一是果肉的；二是榨

取的果汁的；

2、果胶是主要成分之一，它是聚合而

成的一种高分子化合物，不溶于水。果胶酶能够分解，瓦解植物细胞的及，使榨取果汁更容易，而果汁分解成可溶性的，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、和等。

3、酶的活性是指的能力。酶活性的高低可以用在

一定条件下，酶所催化的某一化学反应的来表示。在科学研究与工业生产中，酶的反应速度用来表示。

4、、和等条件会影响酶的活性。

5、若果胶酶的最适温度为450C、最适PH为6，在下列构建坐标，分别画出果胶酶的活性

与温度、PH的关系。

6、实验过程中可以变化的因素称为。其中人为改变的变量称为，

随着自变量变化的量称为。除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为。

（二）实验设计（课堂解决）

1、阅读“[资料一]探究温度和PH对酶的活性的影响”，思考下列问题：

（1）实验的目的：。

思考：该实验与必修1中“探究影响酶活性的条件”的实验有何不同？

（2）实验原理：

（3）变量设计与控制：

①你确定的温度梯度（或PH梯度）为。

②实验自变量是，控制变量的方法是利用

③实验的应变量是，控制应变量的方法是测定

。

（4）下面是某同学设计的实验步骤：

①、用榨汁机榨取适量的苹果汁，并配制一定浓度的果胶酶备用。

②、取大烧杯只，并注明温度：100C、150C、200C、250C、300C、350C、400C 450C、500C。

③、取试管支，支倒入10mL果汁（A管），支倒入2mL 溶液（B管）。

④、将不同温度的水倒入相应的烧杯中，每只烧杯中放入试管各一支，并插入一支温度计。

⑤、保持水温恒定。一段时间后

⑥、利用处理后的果汁，用量筒测量果汁的体积并设计表格记录。

问题思考：

a、进行④处理的目的是

。

b、上述为设置对照实验，这种对照称为。

c、为什么可以根据⑥操作判断果胶酶的活性高低？

d、设计表格记录实验数据

e、若测定PH的影响应这样操作？

f、当探究PH对果胶酶或性的影响时，自变量是，保持不变的因素有

。

2、阅读“[资料二]探究果胶酶的用量”，回答下列问题：

（1）该实验中应怎样控制温度和PH？

。（2）此实验的应变量应当是，其他条件控制（相同或不同）。【例题分析】果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。

实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。

实验一：果胶酶在果汁生产中的作用

实验方法及步骤：

（1）将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。

（2）取两个100ml洁净烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请完成表中未

操作顺序项目：烧杯

1 2

①在烧杯中加入苹果泥20mL 20mL

②2mL

③注入蒸馏水

④在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌10min 10min

（3观察或比较，并记录结果。

实验结果的预测及结论：如果是，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。

实验二：验证果胶酶在果汁生产中的作用

（1）在课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下列两种操作：

方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、……10。

方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、……

10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。

请问哪一种方法更为科学：，并说明理由：

。

（2）实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使，以减少实验误差。

（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图：。若实验所获得的最适宜PH=m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。

【巩固练习】

1、工业上常用发酵罐生产淀粉酶，现用发酵罐研究碳水化合物的种类对于微生物产生淀粉酶的影响，将多种不同碳水化合物用于研究，实验中，PH维持在7—8之间，其他条件

碳水化合物的来源玉米淀粉麦芽糖葡萄糖蔗糖乳糖不含糖

淀粉酶产量（相对值）235 179 52 17 0 0 （1）关于碳水化合物种类对于微生物产生淀粉酶的影响，你有何结论？根据这一结论再提出一项假设。

（2）说明淀粉酶的一项商业用途。

（3）为什么说微生物能利用多种碳水化合物是其具有的生存优胜？

PH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5

淀粉酶产量（相对值）0 4 13 18 14 11

? 。

②、评价酸碱度是如何影响微生物产生淀粉酶的。

2、荔枝是岭南佳果，但季节性强，不耐储藏。如果把荔枝制成果酒，则能明显提高经济效益。在把荔枝制成果酒的过程中，很多因素会影响荔枝酒的产量。尤其是在制酒的第一步：把水果制成果汁时，出汁率较低，严重影响果酒产量。而果胶酶能明显增加出汁率。为了解对于一定量的荔枝果泥，要使用多少果胶酶最合适，生物兴趣小组同学提出了开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料用具，设计实验步骤（实验课题名称、结果预测等略）。

实验材料和用具：荔枝果泥50ml、质量浓度为5%的果胶酶母液20ml、大烧杯、相同规格试管若干支、温度计、漏斗、量筒、吸管、滤纸等

设计实验步骤：

①取四支试管，编号为A、B、C、D；

②

；③

；④；⑤。

实验一：（2）注入果胶酶溶液：2ml

（3）在相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度

实验结果的预测及结论：相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的

果汁体积大，澄清度高

实验二：

（1）方法二：方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH（或回答“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”）（2）酶和反应物（果胶）充分的接触

（3）果胶体积：甲；