2019-2020学年浙科版生物选修一新素养同步学案：实验4 果汁中的果胶和果胶酶 Word版含答案

实验4果汁中的果胶和果胶酶[学考报告]

知识内容

考试属性考情解读

果汁中的果胶和果胶酶加试1.得出制作果汁的最佳条件。

2.检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用。

3.说明果胶的化学性质及果胶酶的作用原理。

4.搜集果胶酶在其他方面应用的资料

一、果胶

1.组成：由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成的高分子化合物，不溶于水。

2.含量：在山楂(山里红)的果实中果胶含量最多。

3.作用

(1)构成植物细胞壁的主要成分。

(2)可结合大量的水分，降低植物组织的分散性，因此起着将植物细胞粘合在一起的作用，是很好的凝固剂，用煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是利用果胶的作用。

4.特性：果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。

二、果胶酶

1.化学本质

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、果胶酯酶等，它的化学本质是蛋白质。

2.作用

果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，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。

三、检测果胶酶活性的实验

1.实验材料

山楂或苹果，每组10 g；黑曲霉提取液或果胶酶溶液、95%的乙醇。

2.实验流程

(1)利用果胶酶制作果汁的实验步骤

第1步：制备水果匀浆。用小刀除去苹果或山楂果实中带种子的部分，切成块后，放入匀浆机中，再加入少量水制成匀浆。

第2步：编号。取两个100 mL的烧杯，编号为A、B。在A、B烧杯中各加入5 g匀浆液。

第3步：设置对照实验。向A烧杯中加入10 mL黑曲霉的提取液或果胶酶溶液；向B 烧杯中加入10 mL水，间歇搅拌20～30 min。

第4步：观察实验现象。比较2组果汁的澄清度高低：A烧杯澄清度高，B烧杯澄清度低。

第5步：得出实验结论。果胶酶能水解果胶，提高果汁的澄清度。

(2)探究利用果胶酶制作果汁的最佳条件实验步骤

第1、2步同上(1)中的第1、2步。

第3步：取4支试管，编号1～4。将A烧杯中的混合物放入1号和2号试管中，每管放入4 mL；将B烧杯中的混合物放入3号和4号试管中，每管放入4 mL。具体处理如下表：组别

项目

A组B组

1号2号3号4号所加

的量

4 mL 4 mL 4 mL 4 mL

所含的

物质

黑曲霉的提取液

或果胶酶溶液

黑曲霉的提取液

或果胶酶溶液

水水所做的

处理

放在沸水浴或酒

精灯上加热

不加热

放在沸水浴或酒

精灯上加热

不加热检测

试剂

95%的

乙醇

95%的

乙醇

95%的

乙醇

95%的

乙醇实验

现象

(沉淀的

情况)

较少最少最多较多

实验

结论

高温破坏果胶酶的活性，不利于制作果汁

1．果胶酶在制作果汁中起什么作用？

提示：果胶是细胞间的粘连成分，也是果汁中的成分，加入果胶酶可将细胞离析，增加固形物的分散度。此外，还降低了水果匀浆悬液的黏度，有利于过滤掉不溶物，并使果胶分解成半乳糖醛酸。

2．果胶酶还可能有什么作用？

提示：果胶酶除用于果汁外，还用于果酒澄清，同时也作为洗衣粉的添加剂。加果胶酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果酱等污垢。

3．果胶酶水解果胶的最终产物是什么？要使果汁澄清，应该使用果胶酶和果胶甲酯酶中的哪一种？还是同时使用两种酶？为什么？

提示：果胶酶水解果胶的最终产物是半乳糖醛酸。要使果汁澄清，应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。只有同时用两种酶才能将果胶完全水解成半乳糖醛酸，否则不能减少组织的分散性，会降低果汁营养成分，也影响果汁的澄清度。

果胶酶的作用特点及影响因素

1.果胶酶的本质及特点

(1)本质是蛋白质，能被蛋白酶水解掉。

(2)特点：具有酶的通性：只改变反应速度，不改变反应的平衡点。

2.影响果胶酶活性的因素

果胶酶的化学本质为蛋白质，温度、pH和酶的抑制剂等条件均会影响其活性，过酸、过碱、高温等条件都会使其发生不可逆失活，因此果胶酶也是酶家族中的“娇小姐”。果汁生产中，果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小和用量成正比。下面是不同因素对苹果汁的滤出量的影响：

3.“果胶”“果胶酶”和“果汁澄清度”的区别及联系

“果胶”“果胶酶”和“果汁澄清度”，是三个彼此存在密切关联，但又截然不同的三个概念。我们学习时，应该从三者的因果关系上进行区分、把握(具体见下图)。

1．下列关于果胶的叙述，正确的是()

A．果胶是细胞壁组成成分中含量最多的物质

B．煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果胶酶的作用

C．果胶只能被果胶酶水解

D．植物细胞中若去掉果胶，就会使植物组织变得松散

解析：选D。纤维素和果胶是细胞壁的主要成分，其中纤维素含量最多；由于果胶的作用，煮沸的山楂泥可制成山楂糕；果胶可被果胶酶和果胶甲酯酶水解；果胶是细胞间的粘连成分，植物细胞中若去掉果胶，就会使植物组织变得松散，这也正是果胶影响果汁澄清度的

原因。

2．蒸熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用，而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，不正确的是()

A．果胶是植物细胞壁的主要成分之一

B．酵母菌可产生果胶酶，是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶

C．果胶酶能够分解果胶

D．果胶影响出汁率

解析：选B。果胶是植物细胞壁的组成成分。细菌、真菌等虽然有细胞壁，但其细胞壁中不含果胶成分。

检测果胶酶活性的实验

1.实验原理

(1)果胶酶受温度的影响，处于最适温度，活性最高。

(2)果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。

2.实验流程

(1)在混合苹果泥和果胶酶之前，将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。

(2)在探究温度或pH的影响时，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间可以作为相