41果胶酶在果汁生产中的作用.pptx

课题课题1 1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用一、果肉的出汁率低一、果肉的出汁率低,耗时长耗时长二、榨取的果汁浑浊，黏度二、榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀高，易发生沉淀制作果汁要解决两个问题制作果汁要解决两个问题怎样解决？怎样解决？使用使用果胶酶、果胶酶、纤维素酶纤维素酶酶的基础知识酶的基础知识回忆回忆-回答：回答：（1 1）酶的概念）酶的概念 （2 2）酶的化学本质，基本组成单位）酶的化学本质，基本组成单位 （3 3）酶的功能及原因）酶的功能及原因 （4 4）酶的特性）酶的特性1 1、酶的概念、酶的概念 酶是酶是活细胞活细胞所产生的具有所产生的具有生物催化生物催化作用作用的一类特殊的的一类特殊的有机物有机物；蛋白质（蛋白质（大大多数）或多数）或RNARNA；基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸降低降低化学反应的活化能，从而使反化学反应的活化能，从而使反应能够迅速的进行。在各种化学反应能够迅速的进行。在各种化学反应中起应中起催化催化作用作用2 2、酶的本质：、酶的本质：3 3、酶的功能、酶的功能4 4、酶的特性、酶的特性（1 1）高效性）高效性（2 2）专一性）专一性（3 3）需要适宜的条件）需要适宜的条件植物细胞壁的结构及作用：植物细胞壁的结构及作用：作用是什么？作用是什么？特点？特点？结构组成？结构组成？保护；支撑保护；支撑全透性全透性纤维素、果胶纤维素、果胶细菌：肽聚糖细菌：肽聚糖真菌：几丁质真菌：几丁质阅读阅读课本课本P42P42的内容，的内容，回答回答以下问题：以下问题：（1 1）什么是果胶？）什么是果胶？（2 2）果胶的单体是什么？）果胶的单体是什么？（3 3）果胶酶的作用？）果胶酶的作用？2 2、果胶对果汁制作的影响：、果胶对果汁制作的影响：果胶酶果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。等。影响影响果汁的果汁的出汁率出汁率，还会，还会使果汁浑浊使果汁浑浊。3 3、果胶酶：、果胶酶：1 1、果胶、果胶是植物是植物细胞壁以及胞间层细胞壁以及胞间层的主要组成成分的主要组成成分之一，它是由之一，它是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一种聚合而成的一种高分高分子化合物子化合物，不溶于水。，不溶于水。能产生果胶酶的生物：能产生果胶酶的生物：植物、霉菌、酵母菌、细菌植物、霉菌、酵母菌、细菌4 4、果胶酶在果汁制作中的、果胶酶在果汁制作中的作用作用 分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；提高水果的出汁率提高水果的出汁率使果胶水解为半乳糖醛酸，并使果汁变得使果胶水解为半乳糖醛酸，并使果汁变得澄清。澄清。果胶酶果胶酶果胶果胶 半乳糖醛酸半乳糖醛酸（不溶于水）（不溶于水）（可溶于水）（可溶于水）（二）酶的活性与影响酶活性的因素（二）酶的活性与影响酶活性的因素 指酶催化一定化学反应的能力。指酶催化一定化学反应的能力。1.1.酶的活性酶的活性单位时间内、单位体积中，单位时间内、单位体积中，反应物的减少量反应物的减少量或或产物的增加量产物的增加量。2.2.酶活性的高低酶活性的高低 一定条件下，酶催化的某一化学反一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。应的反应速度来表示。3.3.果胶酶的活性如何表示：果胶酶的活性如何表示：果汁体积，果汁澄清度果汁体积，果汁澄清度4 4、影响酶活性的因素：、影响酶活性的因素：温度温度pHpH酶的抑制剂酶的抑制剂酶活性受温度影响的示意图酶活性受温度影响的示意图酶活性受温度影响的示意图酶活性受温度影响的示意图 （1 1 1 1）温度温度温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响对酶活性的影响在最适温度下，酶的活在最适温度下，酶的活性最高。性最高。温度偏高或偏低，酶的温度偏高或偏低，酶的活性会明显降低。活性会明显降低。讨论：讨论：高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么？什么？不能恢复，因高温破坏了酶的分子结构，对酶不能恢复，因高温破坏了酶的分子结构，对酶造成不可逆的破坏。但低温使酶的活性被抑制后，造成不可逆的破坏。但低温使酶的活性被抑制后，缓慢恢复其温度，活性仍可恢复。缓慢恢复其温度，活性仍可恢复。（2 2）pH pH 对酶活性的影响对酶活性的影响酶活性受酶活性受酶活性受酶活性受pHpHpHpH值影响的示意图值影响的示意图值影响的示意图值影响的示意图 在最适在最适pHpH条件下，酶的活条件下，酶的活性最高。性最高。pHpH的偏高或偏低，酶的活的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。性会明显降低。pHpH过高或过低会使蛋白质变性，当蛋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白质变性后，酶也就完全丧失了活性。酶的抑制剂：酶的抑制剂：FeFe3 3、CaCa2 2、ZnZn2 2等金属离子对等金属离子对果胶酶有抑制作用。果胶酶有抑制作用。4 4、影响酶活性的因素：、影响酶活性的因素：1 1、分别用、分别用0 00 0C C和和1001000 0C C的温度处理某种酶后，酶都的温度处理某种酶后，酶都没有活性，但（没有活性，但（）A A、经过、经过0 00 0C C处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复 B B、经过、经过1001000 0C C处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复 C C、经过、经过0 00 0C C处理的酶的空间结构遭破坏处理的酶的空间结构遭破坏 D D、经过、经过1001000 0C C处理的酶被水解成了氨基酸处理的酶被水解成了氨基酸A A即时突破即时突破2 2、果胶是植物组织的组成成分之一、果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存它主要存在于植物组织的哪一部分在于植物组织的哪一部分?（）（）细胞核细胞核 细胞质细胞质细胞间隙细胞间隙 细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层3 3果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）透明果汁半乳糖醛酸透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂丙酮酸酶制剂4 4果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括括()()A.A.多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果胶分解酶果胶分解酶C.C.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果胶酯酶果胶酯酶DBC1 1、单一变量原则单一变量原则2 2、等量原则等量原则3 3、平行重复原则、平行重复原则4 4、对照原则、对照原则5 5、科学性原则、科学性原则消除消除无关变量无关变量对实验结果的影响对实验结果的影响保证实验结果是自变量造成保证实验结果是自变量造成消除消除无关变量无关变量对实验结果的影响对实验结果的影响避免结果的偶然性避免结果的偶然性保证实验结果可信保证实验结果可信实验设计应实验设计应遵循的基本原则遵循的基本原则原则原则目的目的明确实验目的明确实验目的分析实验原理分析实验原理变量分析与控制变量分析与控制设计实验步骤设计实验步骤预期实验结果预期实验结果施加干扰施加干扰操纵操纵随机分组随机分组设置对照设置对照条件适宜条件适宜重复实验重复实验控制控制捕获捕获实验结果分析及结论实验结果分析及结论自变量自变量无关变量无关变量因变量因变量实验设计的常规实验设计的常规解题思路解题思路测量数据测量数据观察现象观察现象实验设计实验设计 实验目的：实验目的：探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响果胶酶的活性受温度影响。处于最适温果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。果肉的度时，活性最高。果肉的出汁率出汁率、果汁、果汁的的澄清度澄清度与果胶酶的活性大小成正比。与果胶酶的活性大小成正比。实验原理：实验原理：实验原则：实验原则：单一变量原则、对照性原则、等量性原则等单一变量原则、对照性原则、等量性原则等单一变量是什么？如何设置？单一变量是什么？如何设置？单一变量为：温度的不同单一变量为：温度的不同设置温度梯度，设置温度梯度，如：如：3030、3535、4040、4545、5050、5555、6060、6565和和 7070。（1 1 1 1）获取苹果泥；）获取苹果泥；）获取苹果泥；）获取苹果泥；（2 2 2 2）保温）保温）保温）保温苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）（3 3 3 3）混合后保温；）混合后保温；）混合后保温；）混合后保温；（4 4 4 4）过滤。）过滤。）过滤。）过滤。实验设计实验设计（1-11-1）探究温度对果胶酶活性的影响）探究温度对果胶酶活性的影响提供操作流程：操作流程：搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥果胶酶溶液果胶酶溶液9 9支试管支试管9 9支试管支试管各取一支分各取一支分9 9组分别放入组分别放入3030，3535，4040，4545，5050，5555，6060，6565，7070摄氏度的恒温水箱中恒温加热摄氏度的恒温水箱中恒温加热均分均分 装入装入等量等量待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持的苹果泥内恒温保持1010分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，做好记录过滤果汁，用量筒测量果汁的量，做好记录 设计记录数据的表格设计记录数据的表格 结果分析与评价：结果分析与评价：A A、根据表中数据画曲线图；、根据表中数据画曲线图；B B、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？温度温度oC303540455055606570果汁果汁量量/ml/ml1.1.当探究温度对果胶酶活性的影响时，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哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？变？思思 考考温度是自变量温度是自变量（单一变量（单一变量）。果泥量、果）。果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的胶酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的pHpH等其他无关变量应保持不变等其他无关变量应保持不变（即等量性（即等量性原则）原则）。2.2.为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要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将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？处理？将果泥和果胶酶分装在不同的试管将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以中恒温处理，可以保证底物和酶在混合保证底物和酶在混合时温度是相同的，时温度是相同的，避免了果泥和果胶酶避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，混合时影响混合物的温度，从而影响果从而影响果胶酶活性的问题。胶酶活性的问题。思思 考考工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高工业生产果汁时，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：了如下实验：温度温度温度温度/10102020303040405050606070708080出汁量出汁量出汁量出汁量/ml/ml/ml/ml8 81313151525251515121211111010将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在1010水浴中恒温水浴中恒温处理处理1010分钟（如图分钟（如图A A）将步骤将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在1010水水浴中恒温处理浴中恒温处理1010分钟（如图分钟（如图B B）将步骤将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图如图C.C.）不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表果如下表练一练练一练根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实验，请分析回答下列问题：（1 1）果果胶胶酶酶能能破破除除细细胞胞壁壁，是是因因为为果果胶胶酶酶可可以以促进细胞壁中促进细胞壁中_的水解的水解。（2 2）实验结果表明，当温度为）实验结果表明，当温度为_时果汁时果汁量最多，此时果胶酶的活性量最多，此时果胶酶的活性_。当温度再升。当温度再升高时，果汁量降低，说明，高时，果汁量降低，说明，_。（3 3）实验步骤）实验步骤的目的是：的目的是：_。果胶果胶 4040最高最高温度升高，降低了酶的活性温度升高，降低了酶的活性使得酶与果泥处于同一温度条件下。使得酶与果泥处于同一温度条件下。果胶酶的活性受果胶酶的活性受pHpH影响，处于最适影响，处于最适pHpH，酶的活性最高，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。度与果胶酶的活性大小成正比。1 1、实验原理、实验原理2 2、实验操作流程、实验操作流程 请你设计。请你设计。实验设计实验设计（1-21-2）探究）探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响 探究探究pHpH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成成pHpH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的应液中的pHpH可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.1%0.1%的的NaOHNaOH或或HClHCl溶液溶液进行调节。进行调节。将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水箱中将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水箱中将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水箱中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恒温加热恒温加热恒温加热保持恒温一段时间保持恒温一段时间保持恒温一段时间保持恒温一段时间过滤果汁，用量筒测量果汁的量，过滤果汁，用量筒测量果汁的量，过滤果汁，用量筒测量果汁的量，过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格，确定最适填入表格，确定最适填入表格，确定最适填入表格，确定最适pHpHpHpH搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥均分均分均分均分 装入装入装入装入9 9 9 9支试管支试管支试管支试管果胶酶水溶液果胶酶水溶液果胶酶水溶液果胶酶水溶液等量等量等量等量9 9 9 9支试管支试管支试管支试管将苹果泥和果胶酶分别加入将苹果泥和果胶酶分别加入将苹果泥和果胶酶分别加入将苹果泥和果胶酶分别加入9 9 9 9组试管中（选取的组试管中（选取的组试管中（选取的组试管中（选取的pH pH pH pH 梯度：梯度：梯度：梯度：5.05.05.05.0、5.5 5.5 5.5 5.5、6.06.06.06.0、6.56.56.56.5、7.07.07.07.0、7.57.57.57.5、8.08.08.08.0、8.58.58.58.5、9.09.09.09.0）3.3.在探究温度或在探究温度或pHpH的影响时，是否需要设的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？什么？思思 考考 需要设置对照实验，需要设置对照实验，不同的温度梯度之间不同的温度梯度之间或不同的或不同的pHpH梯度之间梯度之间就可以作为对照，这种对就可以作为对照，这种对照称为相互对照。照称为相互对照。4.4.阅读课本阅读课本P P4444资料一，资料一，A A同学将哪个因素同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？要作这样的处理？B B同学呢？同学呢？A A同学将温度或同学将温度或pHpH作为变量，控制不变的量有苹作为变量，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果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。明问题。B B同学对于变量的处理应该与同学对于变量的处理应该与A A同学相同，只是观同学相同，只是观察因变量的角度不同。察因变量的角度不同。思思 考考 果胶酶将果胶分解为小分子物质，小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积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。力。（在不同的温度和（在不同的温度和pHpH下，果胶酶的活下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。性越大，苹果汁的体积就越大。）想一想想一想:为什么能够通过测定滤出的苹果汁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？的体积大小来判断果胶酶活性的高低？实验原理实验原理 在一定的条件下，随着酶用量的增加，果在一定的条件下，随着酶用量的增加，果汁的体积增加；当酶的用量达到某一数值后，汁的体积增加；当酶的用量达到某一数值后，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量即是酶的最适用量.探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是究的变量是 ，其他因素都应，其他因素都应 。果胶酶的用量果胶酶的用量保持不变保持不变探究果胶酶的最适用量探究果胶酶的最适用量 根据实验数据绘制出的温度和根据实验数据绘制出的温度和pHpH对果对果胶酶活性影响的曲线图；胶酶活性影响的曲线图；5、结果分析与评价、结果分析与评价1 1下列可表示酶反应速度的是下列可表示酶反应速度的是()A A单位时间内反应物的减少量单位时间内反应物的减少量 B B单位体积内产物的增加量单位体积内产物的增加量C C单位时间内产物的增加量单位时间内产物的增加量D D单位时间、单位体积内反应物的减少单位时间、单位体积内反应物的减少量量D 2 2果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明事，这说明()()A A酶具有专一性酶具有专一性 B B酶的成分是蛋白质酶的成分是蛋白质 C C酶的活性受环境影响酶的活性受环境影响 D D该沉淀的是氨基酸该沉淀的是氨基酸A3 3下列不能影响酶活性的是下列不能影响酶活性的是()()A A温度温度 B BpH pH C C酶的抑制剂酶的抑制剂 D D酶的数量酶的数量D4 4同一个体内的各类活细胞所含的酶同一个体内的各类活细胞所含的酶()A A种类有差异，数量相同种类有差异，数量相同 B B种类有差异，数量不同种类有差异，数量不同 C C种类无差异，数量相同种类无差异，数量相同 D D种类无差异，数量不同种类无差异，数量不同B5 5下列关于酶的活性叙述不正确的是下列关于酶的活性叙述不正确的是:A A酶的数量越多，酶的活性越高酶的数量越多，酶的活性越高B B酶的活性可以用在一定条件下，酶所催酶的活性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化的某一化学反应的反应速度来表示C C是指酶催化一定化学反应的能力是指酶催化一定化学反应的能力D D在适宜的条件下，酶的活性最高在适宜的条件下，酶的活性最高A 课后练习课后练习:1.1.有两次瞬间高温灭菌；有两次瞬间高温灭菌；2.2.酶处理的时间相对较长；酶处理的时间相对较长；3.3.有离心分离步骤和浓缩步骤。有离心分离步骤和浓缩步骤。