果汁中的果胶和果胶酶

一 分布和作用 果胶是植物细胞壁及胞间层的主要成分之一， 多细胞植物依靠果胶使相邻细胞彼此粘连在一起。
一
果 胶
二 化学本质 由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合而成的高分子化合物。
（果胶不溶于水，其水解产物溶于水） 三 果胶与果汁的制作 除去果胶使植物组织变的松散，有利用于果汁的形成， 可提高出汁率和果汁变澄清。
【课题一】探究果胶酶催化果胶水解的最适pH。
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) 分别向编号为l～7的7个100 mL洁净的烧杯中各加入 20ml苹果泥之后，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 方法二。方法二的操作能够 苹果泥相混合。 确保酶的反应环境从一开始 (1)请问上述哪一种方法更科学 ? 便达到实验预设的pH 理由是： 。 (2)该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。 酶和反应物（果胶）充分接触
等量的控制（果泥、果胶酶的量） 等时间的控制（反应时间、过滤时间） 恒温的控制（不同反应物的预热 水 浴、反应物的混合搅拌等） 其他处理（加水、滤纸等）
某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放置一段时间的 水果硬。他们根据所学知识，认为可能的原因是放置一 段时间的水果果胶酶含量高，而且果胶酶能将细胞壁分 解，使水果细胞相互分离，导致水果变软。为了探究上 述假设是否正确，他们进行了如下探究： 果胶酶能将细胞壁胞间层的果胶分解，使细胞分散，水果变软。 实验原理： 实验假设：放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。 实验方法步骤： （１）称等量的去皮的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切 成小块，放在榨汁机中，制成果泥， （２）用滤纸或5层纱布过滤，收集滤液（条件相同）。 （3） 观察比较滤液的体积和澄清度 放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。 （４）结论： （５）根据此实验，能否得出水果放置时间越长，营养价 不能。因为水果放置时间过长，维生素C损耗多。 值越高的结果？
3．制作用于记录结果的表格
温度 /℃ 出汁 量/ml 0 10 20 30 40 50 60 70 80
[课题三]探究果胶酶催化果胶水解的最适用量
实验流程 (1)准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、 6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的酶的水溶液， 取等量放人9支试管中，依次编号为1～9号。制取苹果 泥并称45g苹果泥，分装入9支试管中，每支试管中分 装5g，依次编号为1～9号。 (2)将上述试管放人37℃的恒温水浴中。
95%乙 结果 醇(mL) 观察
10 10 10 ② ④ ⑤
黑曲霉是一种⑥核丝状微生物，其培养应在⑦氧条件下 进行。黑曲霉提取液中含有的酶将山楂匀浆中的⑧水解， 提高了出汁率和澄清度。上表中试管1在沸水浴中加热 10min目的是⑨，这一试管在实验中的作用是⑩。 ①溶液浑浊 ②有大量沉淀 ③溶液变清 ④有少量沉淀或无沉淀 ⑤有大量沉淀 ⑥真 ⑦好（或有）⑧果胶 ⑨使酶失活 ⑩作为对照
二 果胶酶 （是一类酶不是一种酶）
5、种类 果胶甲酯水解酶 水解半乳糖醛酸甲酯键 作用 果胶酶 水解半乳糖醛酸间的化学键
果胶甲酯水解酶 果胶 果胶酶
半乳糖醛酸
6、果胶酶与果汁的制作 果胶酶使果胶完全水解，使植物组织变的松散，有利 用于果汁的形成，可提高出汁率和果汁变澄清。
三 探究利用苹果和山楂制作果汁的最佳条件 并检测果胶酶的活性 （一）实验目的： 1、探究制作果汁的最佳条件 2、检测果胶酶的活性
同时用两种酶。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。
思考与练习
下表为山楂法制作实验的步骤和结果记录表。请在下表 的结果观察栏填上相应的实验现象，并回答有关问题：
试 管 号 1 2 3 黑曲霉 提取液 （mL） 5 5 0 山楂 沸水浴 蒸馏水 匀浆 (min) (mL) (mL) 10 0 5 0 0 5 0 5 5 37℃ 结果 水浴缓 观察 慢振摇 ① 30 ③ min —
[课题二] 探究果胶酶催化果胶水解的最适温度
1．实验原理 果胶酶受温度的影响，处于最适温度，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．写出实验流程 (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) 分别向编号为l～9的9个100 mL洁净的烧杯中 各加入20ml苹果泥 （3）将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温 度分别调至0℃、10 ℃ 、20 ℃ 、…、 80 ℃ ，再 把温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一 段时间。 (4)过滤后测量记录果汁体积（量）
试管1 试管2 试管3 试管4 第 三 A烧杯混合物 A烧杯混合物 B烧杯 B烧杯 步 4ml 混合物4ml 混合物4ml 4ml 沸水浴 不加热 沸水浴 不加热
第 四 步
较澄清 最澄清 最浑浊 较浑浊 加入95%酒精4ml （析出果胶） 沉淀物较少 沉淀物最少 沉淀物最多 沉淀物较多
三 探究利用苹果和山楂制作果汁的最佳条件 并检测果胶酶的活性 （三）实验结论：果胶酶可以水解果胶提高出汁率和 澄清度，高温破坏果胶酶活性，不利于制作果汁。 （四）实验原理 果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，使植物组织 变的松散，有利于果汁的形成，提高果汁的出汁率 并使果汁澄清。果胶不溶于酒精，是鉴别果胶的一 种简易方法。 果胶酶和果胶甲酯酶的活性受温度、PH值等环 境因素的影响。可以用产生的果汁量及果汁的澄清 度、果汁中果胶的剩余量来表示这两种酶的活性大 小。
(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管 的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20 min。
(4)过滤后测量记录果汁体积，并分析结果得出结论。
还有什么方法处理变量？
也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量)不同
①本实验的自变量、应变量、无关变量分析 变量名称 实验变量 (自变量) 含 义 本实验 关 系
2、果胶酶在制作果汁中起什么作用？ 果胶是细胞间的黏连成分，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，并使百度文库胶分解成半乳糖醛酸。
思考与练习
3、果胶酶还可能有什么作用？ 可用于果酒澄清；加果胶酶的洗衣粉可除去衣服 上的果汁、果酱等污垢。 4、果胶酶水解果胶的最终产物是什么？ 半乳糖醛酸 要使果汁澄清，应该使用果胶酶和果胶甲酯酶中的 哪一种？还是两种酶？为什么？
反应变量 (因变量) 无关变量
实验中实验者 实验变量为 所操纵的因素 果胶酶的量 原因，反应 或条件 变量是结果， 二者是因果 由于实验变量 关系 果汁量 而引起的变化 和结果 除自变量外， 温度等 对实验结果造 成干扰的其他 因素
②实验结果与分析
如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加， 说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再 增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明 酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量。 ③根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标 曲线．
食用苹果果胶 果果胶
药用苹
果胶的应用
浓 缩 水 果 饮 料 牛 奶 制 品
果 酱 制 品
糖 果 产 品
二 果胶酶
1、化学本质： 蛋白质 2、产生： 一些真菌细胞（如黑曲霉、苹果青霉）、 植物细胞等
3、作用场所： 在细胞外。 （核糖体、内质网、高尔基体、线粒体）
4、果胶酶的最适PH值 3~6 果胶酶的最适温度 45℃~50 ℃
果胶酶
pH、温度、 酶的用量
（二）材料、药品和用具 山楂或苹果（每组10克）、黑曲霉提取液、 95%乙醇、蒸馏水、匀浆机、小刀、100ml 烧 杯、 洒精灯、试管、移液器、量筒 请根据实验目的，利用提供给你的的以上材料用具 设计实验。
（二）实验步骤 第一步 制匀浆 （使果胶酶能与果胶更充分接触） 第 二 步 烧杯A 烧杯B 5g 匀浆 5g匀浆 使果胶与果胶酶充分接触提高催化效果 10ml黑曲霉提取液 10ml水 间歇搅拌20~30min
3．酶的活性是指什么?
是指酶催化一定化学反应的能力。
4.酶活性的高低一般用什么指标表示？
其高低可以用在一定条件下，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。
5.影响酶活性的主要因素有哪些?
温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性．
第二部分 酶的应用
实验四 果汁中的果胶和果胶酶
１.酶在生物体内的存在(或分布)部位 ？
酶(enzyme)是在生物体活细胞中合成的。 多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要 分泌到细胞外发挥作用。
2．酶是怎样提取出来的？
提取存在于细胞内的酶：需要破碎生物组织细胞，可用破 碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活 细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制 备成粗酶液。 提取存在于细胞外的酶：唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到 细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙 中提取。
思考与练习
1、制作果汁的最佳条件是什么？
品质最好的果汁应是（1）尽量保留水果中的营养成分。 （2）具有水果的原始口味；（3）有更多的固形物； （4）分散程度好，不沉淀，不上浮；（5）有原始的 水果色彩（6）除去所有的机械组织，更易消化。因此， 能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中的条件就是 最佳条件，达到这些条件的方法要温和，对人体无害。