4.1 果胶酶在果汁生产中的应用 课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
课题1 果胶酶在果汁生产中的作用
（一）果胶酶的作用
植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分
半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水
是果汁加工中影响出汁率和果汁澄清度的主要原因。
植物细胞模式图
1.果胶
一、基础知识
（1）分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁、胞间层
（2）果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸
3.果胶酶的作用
果胶酶
果胶 半乳糖醛酸
(不溶于水） （可溶于水）
2.果胶酶
分解果胶的一类酶的总称，
包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
来源：
植物，酵母菌
细菌，霉菌（p43）
（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。
1.酶的活性
单位时间内、单位体积中，
反应物的减少量或产物的增加量。
2.酶活性的高低
一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。
酶活性受pH值影响的示意图
3.影响酶活性的因素
（1）温度对酶活性的影响
酶活性受pH值影响的示意图
在最适温度、最适pH条件下，酶的活性最高。
温度、pH的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。
（2）pH 对酶活性的影响
（3）酶的抑制剂
（一）探究温度对果胶酶活性的影响
实验原理
（1）果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，
其活性最高。
（2）果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。
二、实验设计
　　1、当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？
　 温度是自变量，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。
思 考
　　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？
　　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。
思 考
实验原则：
1、单一变量原则
2、对照原则
自变量：温度
无关变量（相同且适宜）：
PH、果泥、果胶酶的量、反应时间、过滤时间等。
　　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，从而影响果胶酶的活性。
思 考
　　3、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？
　　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映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。
思 考
　 5．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？
　　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。
思 考
　　探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。
　　反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。
　　探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。
　　实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。
（二）探究果胶酶的用量
　　在实际的操作过程中，还需要注意下列事项。
　　1．与其他工业用酶基本相同，果胶酶的适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用10 ℃作为温度梯度，设置的具体温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以尝试以5 ℃作为温度梯度。
三、操作提示
　　2.苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用去皮。
　　3.果泥的用量可以采用5 ml左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为2%的果胶酶溶液2 ml。
　　4.水浴时间可以为20～30 min。
　　5.过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。
四、结果分析与评价
１．根据实验数据绘制出的温度和pH对果胶酶活性影响的曲线图；
２．不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）；
３．果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的最适用量。
１．根据实验数据绘制出的温度和pH对果胶酶活性影响的曲线图；

四、结果分析与评价
２．不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）；
酶的用量
0
体积
（mL）