上课用4.1果胶酶在果汁生产中的作用.ppt
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一、课题背景。
1.制作果汁要解决两个主要问题:
一是果肉的出汁率低,耗时长。
二是榨取的果汁浑浊、黏度高,容易发生深沉。
2.解决办法:
果胶酶、纤维素酶。
二、基础知识二、基础知识酶的基础知识酶的基础知识回忆回忆-回答:
回答:
(11)酶的概念)酶的概念(22)酶的化学本质,基本组成单位)酶的化学本质,基本组成单位(33)酶的功能及原因)酶的功能及原因(44)酶的特性)酶的特性11、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酶能酶能降低降低化学反应的活化能,从而化学反应的活化能,从而使反应能够迅速的进行。
在各种化使反应能够迅速的进行。
在各种化学反应中起学反应中起催化催化作用作用22、酶的本质、酶的本质33、酶的功能、酶的功能44、酶的特性、酶的特性(11)高效性)高效性(22)专一性)专一性(33)需要适宜的条件)需要适宜的条件阅读阅读课本课本P42P42的内容,的内容,回答回答以下问题:
以下问题:
(11)细胞壁的组成成分?
)细胞壁的组成成分?
(22)果胶的单体是什么?
)果胶的单体是什么?
(33)果胶酶的作用?
)果胶酶的作用?
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之一,的主要组成成分之一,它是由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子化合物高分子化合物,不溶于水。
不溶于水。
思考:
思考:
要破坏植物的细胞壁,你有什么方法?
要破坏植物的细胞壁,你有什么方法?
(一)果胶酶的作用
(一)果胶酶的作用22、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,是分解果胶的一类酶的总称,包括包括半乳糖醛酸酶、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。
果胶酶果胶酶果胶果胶半乳糖醛酸半乳糖醛酸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。
(一)果胶酶的作用
(一)果胶酶的作用33、果胶酶:
、果胶酶:
44、果胶酶在果汁制作中的作用、果胶酶在果汁制作中的作用分解果胶,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;使果胶水解为半乳糖醛酸。
使果胶水解为半乳糖醛酸。
提高水果的出汁率,并使果汁变得澄清。
提高水果的出汁率,并使果汁变得澄清。
11、果胶、果胶11、酶的活性、酶的活性22、酶催化能力高低的衡量标准、酶催化能力高低的衡量标准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。
在一定的条件下,酶所催化的某一化学反应的在一定的条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度反应速度来表示。
来表示。
酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的的减少量减少量或产物的或产物的增加量增加量来表示。
来表示。
(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33、影响酶活性的因素:
、影响酶活性的因素:
温度(温度(45455050度)度)pHpH:
3.06.0。
酶的抑制剂:
酶的抑制剂:
Fe3、Ca2、Zn2等金属离子对果胶等金属离子对果胶酶有抑制作用。
酶有抑制作用。
11、分别用、分别用0000CC和和10010000CC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()AA、经过、经过0000CC处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复BB、经过、经过10010000CC处理的酶活性能够恢复处理的酶活性能够恢复CC、经过、经过0000CC处理的酶的空间结构遭破坏处理的酶的空间结构遭破坏DD、经过、经过10010000CC处理的酶被水解成了氨基酸处理的酶被水解成了氨基酸AA22、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和、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,调整适量的水混合装入一个容器内,调整pHpH至至2.02.0,保,保存于存于373700CC的的水浴锅内。
过一段时间后,容器内剩余水浴锅内。
过一段时间后,容器内剩余的物质是(的物质是()AA、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水BB、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水CC、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水DD、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水AA提示:
提示:
唾液淀粉酶最适唾液淀粉酶最适pHpH6.86.8,其化学本质是蛋白质其化学本质是蛋白质基础知识基础知识
(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11、酶的生产、酶的生产提取法:
提取法:
采用各种技术,直接从动物或微生物的采用各种技术,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细胞或组织中将酶提取出来(在原料充分的地区得以应用)。
以应用)。
发酵法:
发酵法:
通过微生物发酵来获得人们所需的酶通过微生物发酵来获得人们所需的酶(2020世纪世纪5050年代以来生产酶的主要方法),如用年代以来生产酶的主要方法),如用曲霉、青霉曲霉、青霉等微生物发酵生产果胶酶。
等微生物发酵生产果胶酶。
化学合成法:
化学合成法:
成本比较高,只能合成已知结构成本比较高,只能合成已知结构的酶。
的酶。
(三)控制酶的用量(三)控制酶的用量为了果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要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。
控制好酶的用量。
果胶酶的活性受温度影响。
处于最适温度时,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。
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你能设计吗?
你能设计吗?
三、实验设计三、实验设计(资料一)探究温度对果胶酶活性的影响(资料一)探究温度对果胶酶活性的影响思考:
思考:
11、你打算设置多少个温度值?
、你打算设置多少个温度值?
22、你如何得到苹果泥?
、你如何得到苹果泥?
33、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶酶及混合、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?
后温度的一至?
44、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小?
、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小?
搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥均分均分装入装入99支试管支试管果胶酶水溶液果胶酶水溶液等等量量99支试管支试管各取一支分各取一支分99组分别放入组分别放入303000CC、353500CC、404000CC、454500CC、505000CC、555500CC、606000CC、656500CC和和707000CC的恒温水箱中恒温加热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恒温保持1010分钟分钟过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格(1111)获取苹果泥;)获取苹果泥;)获取苹果泥;)获取苹果泥;(2222)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)(3333)混合后保温;)混合后保温;)混合后保温;)混合后保温;(4444)过滤。
)过滤。
)过滤。
)过滤。
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将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,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可以保证底物和酶在混合时的温度是相同温度是相同的,避免的,避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度,从而影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。
响果胶酶活性的问题。
问问11:
为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果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?
胶酶分装在不同的试管中恒温处理?
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,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:
为研究温度对果胶酶活性的影响某学生设计了如下实验:
温度温度温度温度/10102020303040405050606070708080出汁量出汁量出汁量出汁量/ml/ml/ml/ml881313151525251515121211111010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水浴中恒温处理水浴中恒温处理1010分分钟(如图钟(如图AA)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水浴中恒温水浴中恒温处理处理1010分钟(如图分钟(如图BB)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,结果如下表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:
(11)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_的的水解。
水解。
(22)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,_。
(33)实验步骤)实验步骤的目的是:
的目的是:
_。
(44)为什么说果汁体积越大,酶的活性越高?
)为什么说果汁体积越大,酶的活性越高?
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。
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实验设计实验设计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,酶的活性最高,高于或低于此值活性均下活性最高,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。
的活性大小成正比。
11、实验原理、实验原理22、实验操作流程、实验操作流程请你设计。
请你设计。
2.探究探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响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9999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9999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9999组试管中(选取的组试管中(
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- 上课 4.1 果胶酶 果汁 生产 中的 作用