果膠酶在果汁生產中的作用林第1頁/共35頁課題1果膠酶在果汁生產中的應用第2頁/共35頁基礎知識酶的基礎知識回憶---回答：

（1）酶的概念（2）酶的化學本質，基本組成單位（3）酶的功能（4）酶的特性第3頁/共35頁1、酶的概念基礎知識

酶是活細胞所產生的具有生物催化作用的一類特殊的有機物；

蛋白質（大多數）或RNA；基本組成單位：氨基酸或核糖核苷酸酶能降低化學反應的活化能。2、酶的本質3、酶的功能

4、酶的特性（1）高效性（2）專一性（3）需要適宜的條件↓↓第4頁/共35頁基礎知識思考：你認為影響酶促反應的因素有哪些？你還能畫出溫度和PH值對酶影響的曲線嗎？溫度、pH值第5頁/共35頁1、果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。

思考：

要破壞植物的細胞壁，你有什么方法？結果一樣嗎？基礎知識（一）果膠酶的作用第6頁/共35頁植物細胞壁的結構示意圖基礎知識（一）果膠酶的作用第7頁/共35頁植物細胞壁的結構示意圖基礎知識（一）果膠酶的作用第8頁/共35頁基礎知識（一）果膠酶的作用第9頁/共35頁2、果膠對果汁制作的影響：果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等。果膠酶果膠半乳糖醛酸影響果汁的出汁率，還會使果汁渾濁。基礎知識（一）果膠酶的作用3、果膠酶：4、果膠酶在果汁制作中的作用①分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層；使果膠水解為半乳糖醛酸。②提高水果的出汁率，并使果汁變得澄清。1、果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。第10頁/共35頁1、酶的活性2、酶催化能力高低的衡量標準指酶催化一定化學反應的能力。

在一定的條件下，酶所催化的某一化學反應的反應速度來表示。

酶反應速度用單位時間內、單位體積中反應物的減少量或產物的增加量來表示。基礎知識（二）酶的活性與影響酶活性的因素3、影響酶活性的因素：①溫度②pH：③酶的抑制劑：第11頁/共35頁①

、溫度對酶的影響在較低溫度時，隨著溫度的升高，酶的活性也逐漸提高，達到最適溫度時，酶的催化能力最高，但高于最適溫度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。基礎知識（二）酶的活性與影響酶活性的因素3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑

1、分別用00C和1000C的溫度處理某種酶后，酶都沒有活性，但（）

A、經過00C處理的酶活性能夠恢復

B、經過1000C處理的酶活性能夠恢復

C、經過00C處理的酶的空間結構遭破壞

D、經過1000C處理的酶被水解成了氨基酸A第12頁/共35頁1、分別用00C和1000C的溫度處理某種酶后，酶都沒有活性，但（）

A、經過00C處理的酶活性能夠恢復

B、經過1000C處理的酶活性能夠恢復

C、經過00C處理的酶的空間結構遭破壞

D、經過1000C處理的酶被水解成了氨基酸A第13頁/共35頁②

、pH對酶的影響酶的催化能力有一個最適pH，在低于最適pH時，隨著pH的升高，酶的催化能力也相應升高，高于最適pH時，隨著pH的升高，酶的活性逐漸下降，過酸過堿都會使酶活性失活。基礎知識（二）酶的活性與影響酶活性的因素3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑第14頁/共35頁2、將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一個容器內，調整pH至2.0，保存于370C的水浴鍋內。過一段時間后，容器內剩余的物質是（）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、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水A提示：唾液淀粉酶最適pH＝6.8，其化學本質是蛋白質基礎知識（二）酶的活性與影響酶活性的因素第15頁/共35頁③酶的抑制劑：

Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金屬離子對果膠酶有抑制作用。基礎知識（二）酶的活性與影響酶活性的因素3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑你知道這些離子為什么能抑制酶的活性？重金屬離子會使蛋白質變性，從而影響酶活性。第16頁/共35頁1、酶的生產基礎知識（三）果膠酶的用量2、控制酶的用量

為了果膠酶得到充分的利用，節約成本，需要控制好酶的用量。

植物、霉菌、酵母菌和細菌均能產生果膠酶。其中由霉菌發酵產生的果膠酶被廣泛應用于果汁加工。第17頁/共35頁

果膠酶的活性受溫度影響。處于最適溫度時，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。1、實驗原理2、實驗操作流程

你能設計嗎？

實驗設計（1-1）探究溫度對果膠酶活性的影響

本實驗你依據什么來判定果膠酶的活性大小的大小？第18頁/共35頁攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入9支試管果膠酶水溶液等量9支試管各取一支分9組分別放入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C的恒溫水箱中恒溫加熱試管內溫度穩定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內恒溫保持10分鐘過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格實驗設計（1-1）探究溫度對果膠酶活性的影響

第19頁/共35頁（1）獲取蘋果泥；（2）保溫——蘋果泥和果膠酶分別進行；（多個溫度）（3）混合后保溫；（4）過濾。實驗設計（1-1）探究溫度對果膠酶活性的影響

第20頁/共35頁保證底物和酶在混合時的溫度是相同的問1：為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？實驗設計（1-1）探究溫度對果膠酶活性的影響

第21頁/共35頁工業生產果汁時，常常利用果膠酶破除果肉細胞壁以提高出果汁率，為研究溫度對果膠酶活性的影響．某學生設計了如下實驗：溫度/℃1020304050607080出汁量/ml813152515121110①將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖A）②將步驟①處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖B）③將步驟②處理后的混合物過濾，收集濾液，測量果汁量(如圖C.④不同溫度條件下重復以上實驗步驟，并記錄果汁量，結果如下表實驗設計（1-1）探究溫度對果膠酶活性的影響

第22頁/共35頁根據上述實驗，請分析回答下列問題：（1）果膠酶能破除細胞壁，是因為果膠酶可以促進細胞壁中________的水解。（2）實驗結果表明，當溫度為________時果汁量最多，此時果膠酶的活性________。當溫度再升高時，果汁量降低，說明，___________________________________。（3）實驗步驟①的目的是：_________________________________。（4）為什么說果汁體積越大，酶的活性越高？果膠40℃最高溫度升高，降低了酶的活性使得酶與果泥處于同一溫度條件下。實驗設計（1-1）探究溫度對果膠酶活性的影響

第23頁/共35頁

果膠酶的活性受pH影響，處于最適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、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。1、實驗原理2、實驗操作流程請你設計。

實驗設計（1-2）探究pH對果膠酶活性的影響第24頁/共35頁將分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管在恒溫水箱中恒溫加熱保持恒溫一段時間過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格，確定最適pH攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入9支試管果膠酶水溶液等量9支試管將蘋果泥和果膠酶分別加入9組試管中（選取的pH梯度：5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）第25頁/共35頁（1）本課題實驗步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥試管中分別注入果膠酶溶液、編號、編組”之后，有下面兩種操作： 方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調至4、5、6……10。 方法二：將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥的pH分別調到4、5、6……10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。請問哪一種方法更為科學，并說明理由？實驗設計（1-2）探究pH對果膠酶活性的影響方法二的操作能夠確保酶的反應環境從一開始達到實驗預設的pH（或“方法一的操作會在達到預定pH之前就發生了酶的催化反應”）。第26頁/共35頁問2．在探究溫度或pH的影響時，是否需要設置對照？如果需要，又應該如何設置？為什么？提示：需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。問3．A同學將哪個因素作為自變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學呢？提示：A同學將溫度或pH作為自變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結果才能說明問題。B同學對于變量的處理應該與A同學相同，只是觀察因變量的角度不同實驗設計（1-2）探究pH對果膠酶活性的影響第27頁/共35頁

果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。4想一想:為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？提示：溫度是自變量，應控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時間和混合物的pH等所有其他條件不變。問5．當探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是自變量，哪些因素應該保持不變？實驗設計（1-2）探究pH對果膠酶活性的影響第28頁/共35頁請問哪一種方法更為科學，并說明理由？方法二的操作能夠確保酶的反應環境從一開始達到實驗預設的pH（或“方法一的操作會在達到預定pH之前就發生了酶的催化反應”）。（2）實驗步驟中有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使什么？

酶和反應物（果膠）充分地接觸以減少實驗誤差實驗設計（1-2）探究pH對果膠酶活性的影響第29頁/共35頁

（3）如果用曲線圖的方式記錄實驗結果，在現有的條件下，當橫坐標表示pH，縱坐標表示

，該實驗操作和記錄是比較切實可行的。根據你對酶特性的了解，在下圖中選擇一個最可能是實驗結果的曲線圖：

。若實驗所獲得的最適宜pH=m，請你在所選的曲線圖中標出“m”點的位置。果膠分解速率甲實驗設計（1-2）探究pH對果膠酶活性的影響第30頁/共35頁若實驗所獲得的最適宜pH=m，請你在所選的曲線圖中標出“m”點的位置。（“m”點的位置如右圖所示，m點標在曲線上的不給分）實驗設計（1-2）探究pH對果膠酶活性的影響第31頁/共35頁1、實驗原理

在一定的條件下，隨著酶濃度的增加，果汁的體積增加；當酶濃度達到某一數值后，在增加酶的用量，果汁的體積不再改變，此值即是酶的最適用量。實驗設計(2)探究果膠酶的用量第32頁/