果胶酶在果汁生产中的作用.

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实验设计
(2)探究果胶酶的用量
2、实验操作
(1)配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥; ①配制不同浓度的果胶酶溶液
请你设计。
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,取等量放入9支试管中,并 编号1~9。 ②制备水果泥 搅拌器搅拌制成苹果泥并称45g,等量装入9支试管中,并编号1~9
温度/℃
60 70 80 12 11 10
实验设计
(1-1)探究温度对果胶酶活性的影响
根据上述实验,请分析回答下列问题: ( 1 )果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以 促进细胞壁中________ 果胶 的水解。 40℃ 时果汁 (2)实验结果表明,当温度为________ 最高 。当温度再 量最多,此时果胶酶的活性________ 升高时,果汁量降低,说明, 温度升高,降低了酶的活性 ___________________________________ 。 (3)实验步骤①的目的是: 使得酶与果泥处于同一温度条件下。 _________________________________ 。
实验设计
(1-2)探究pH对果胶酶活性的影响
请问哪一种方法更为科学,并说明理由? 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开 始达到实验预设的pH(或“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)实验步骤中有玻璃棒搅拌的操作,其目的是 使什么? 酶和反应物(果胶)充分地接触以减少实验误差
思考: 要破坏植物的细胞壁,你有什么方法? 结果一样吗?
基础知识
(一)果胶酶的作用
植物细胞壁的结构示意图
基础知识
(一)果胶酶的作用
植物细胞壁的结构示意图
基础知识
(一)果胶酶的作用
基础知识
(一)果胶酶的作用
1、果胶
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、果胶酶:
果胶酶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
基础知识
思考: 你还能画出温度和PH值对酶影响的曲线吗?
关于酶的三个特性你能举例说明吗?
你认为影响酶促反应的因素有哪些?
阅读课本P42的内容,回答以下问题:
(1)细胞壁的组成成分? (2)果胶的单体是什么? (3)果胶酶的作用?
基础知识
(一)果胶酶的作用
1、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。
实验设计
(1-1)探究温度对果胶酶活性的影响
实验设计
实验设计
(1-2)探究pH对果胶酶活性的影响
1、实验原理
果胶酶的活性受pH影响,处于最适pH, 酶的活性最高,高于或低于此值活性均下降。 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、实验操作流程 请你设计。
搅拌器搅拌制成苹果泥 均分 装入 9支试管
提示:温度是变量,应控制果泥量、果胶酶的浓度和 用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有 这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
实验设计
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(1-2)探究pH对果胶酶活性的影响
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能 够分解果胶,从而分解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生 产中应用果胶酶可以提高果汁的澄清度。下面是某研究性 学习小组同学在“探究果胶酶催化果胶水解的适宜pH”的 课题过程中遇到的问题。 (1)本课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹 果泥(假定pH的改变对苹果泥成分无影响),试管中分别 注入果胶酶溶液、编号、编组”之后,有下面两种操作: 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:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH 分别调到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?
3、影响酶活性的因素:
①温度 ② pH:
③酶的抑制剂:
基础知识
(二)酶的活性与影响酶活性的因素
3、影响酶活性的因素:①温度② pH ③酶的抑制剂
A、温度对酶的影响 在较低温度时,随着温度的升高,酶的活性也逐渐提 高,达到最适温度时,酶的催化能力最高,但高于最适温 度后,酶的催化能力迅速下降,最后完全失去催化能力。
实验设计
(1-1)探究温度对果胶酶活性的影响 搅拌器搅拌制成苹果泥 果胶酶水溶液
均分 装入 等 量
9支试管
9支试管
各取一支分9组分别放入 300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C 的恒温水箱中恒温加热
试管内温度稳定后,将果胶酶加入相同温度的苹果泥内
恒温保持10分钟 过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格
基础知识
酶的基础知识
回忆---回答: (1)酶的概念 (2)酶的化学本质,基本组成单位 (3)酶的功能及原因 (4)酶的特性
基础知识
1、酶的概念 酶是活细胞所产生的具有生物催化 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)需要适宜的条件
基础知识
(二)酶的活性与影响酶活性的因素
2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和 适量的水混合装入一个容器内,调整pH至2.0,保 存于370C的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余 的物质是( ) A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
B、果胶酶的最适温度 果胶酶的最适温度为45~500C。
C、讨论:高温使酶的活性丧失后,酶的活性可否恢复? 为什么? 不能恢复,因高温破坏了酶的分子结构,高温对酶造 成不可逆的破坏。但低温使酶的活性丧失后,缓慢恢复其 温度活性仍可恢复。
1、分别用00C和1000C的温度处理某种酶后,酶都 没有活性,但( ) A、经过00C处理的酶活性能够恢复 B、经过1000C处理的酶活性能够恢复 C、经过00C处理的酶的空间结构遭破坏 D、经过1000C处理的酶被水解成了氨基酸
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。 ② 提高水果的出汁率,并使果汁变得澄清。
果胶
果胶酶 半乳糖醛酸
基础知识
(二)酶的活性与影响酶活性的因素
1、酶的活性
指酶催化一定化学反应的能力。
2、酶催化能力高低的衡量标准 在一定的条件下,酶所催化的某一化学反应的 反应速度来表示。 酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物 的减少量或产物的增加量来表示。
A
提示: 唾液淀粉酶最适pH=6.8,其化学本质是蛋白质
基础知识
(二)酶的活性与影响酶活性的因素
3、影响酶活性的因素:①温度② pH ③酶的抑制剂
③酶的抑制剂:
Fe3+、Ca2+、Zn2+等金属离子对果胶酶有抑制 作用。
你知道这些离子为什么能抑制酶的活性?
基础知识
(三)果胶酶的用量
1、酶的生产 ①提取法:采用各种技术,直接从动物或微生物的 细胞或组织中将酶提取出来(在原料充分的地区得 以应用)。 ②发酵法:通过微生物发酵来获得人们所需的酶 (20世纪50年代以来生产酶的主要方法),如用 曲霉、青霉等微生物发酵生产果胶酶。
果胶酶水溶液 等量 9支试管
将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水箱中 恒温加热 将苹果泥和果胶酶分别加入9组试管中(选取的pH 梯度: 5.0、5. 5 、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0) 保持恒温一段时间
过滤果汁,用量筒测量果汁的量, 填入表格,确定最适pH
实验设计
(1-2)探究pH对果胶酶活性的影响
实验设计 (1-1)探究温度对果胶酶活性的影响 工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率, 为研究温度对果胶酶活性的影响.某学生设计了如下实验: ①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理10分 钟(如图A) ②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温 处理10分钟(如图B) ③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图C. ④不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表 10 20 30 40 50 出汁量/ml 8 13 15 25 15
实验设计
(1-2)探究pH对果胶酶活性的影响
(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 果胶分解速率 , 该实验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: 甲 。 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。
实验设计
(1-1)探究温度对果胶酶活性的影响
(1)获取苹果泥; (2)保温——苹果泥和果胶酶分别进行;(多个温度) (3)混合后保温; (4)过滤。
实验设计
(1-1)探究温度对果胶酶活性的影响
问1:为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果 胶酶分装在不同的试管中恒温处理?
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。
③化学合成法: 成本比较高,只能合成已知结构 的酶。 2、控制酶的用量 为了果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要 控制好酶的用量。
实验设计
(1-1)探究温度对果胶酶活性的影响
1、实验原理 果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时, 活性最高。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、实验操作流程 你能设计吗? 思考: 1、你打算设置多少个温度值? 2、你如何得到苹果泥? 3、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶酶 及混合后温度的一至? 4、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小?
A
基础知识
(二)酶的活性与影响酶活性的因素
3、影响酶活性的因素:①温度② pH ③酶的抑制剂
A、 pH对酶的影响 酶的催化能力的发挥有一个最适pH ,在低于 最适pH时,随着pH的升高,酶的催化能力也相应 升高,高于最适pH时,随着pH的升高,酶的活性 逐渐下降,pH过高或过低会使蛋白质变性,当蛋 白质变性后,酶也就完全丧失了活性。 B、果胶酶的最适pH 果胶酶的最适pH范围为3.0~6.0。
(2)将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。 (3)将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合,然后 再放入恒温水箱中。 (4)恒温水浴约20分钟 (5)过滤后测量果汁的体积
实验设计
(2)探究果胶酶的用量
在最适温度和pH条件下制作1升苹果汁,使用多少 果胶酶最合适?
问2.在探究温度或pH的影响时,是否需要设置对照?如 果需要,又应该如何设置?为什么?
提示:需要设置对照实验,不同的温度梯度之间或不 同的pH梯度之间就可以作为对照,这种对照称为相互对照。 间3.A同学将哪个因素作为变量,控制哪些因素不变? 为什么要作这样的处理?B同学呢?
提示:A同学将温度或pH作为变量,控制不变的量有 苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间 等。只有在实验中保证一个自变量,实验结果才能说明问 题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同,只是观察因 变量的角度不同
实验设计
(1-2)探究pH对果胶酶活性的影响
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。
(“m”点的位置如右图所示,m点标在曲线上的不给分)
实验设计
(2)探究果胶酶的用量
1、实验原理
在一定的条件下,随着酶浓度的增加,果汁的体 积增加;当酶浓度达到某一数值后,在增加酶的用 量,果汁的体积不再改变,此值即是酶的最适用量。
实验设计
(1-2)探究pH对果胶酶活性的影响
4想一想: 为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大 小来判断果胶酶活性的高低?
果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通 过滤纸,因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解 果胶的能力。在不同的温度和pH下,果胶酶的活性越大, 苹果汁的体积就越大。
间5.当探究温度对果胶酶活性的影响时,哪个因素是变 量,哪些因素应该保持不变?
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