果膠酶的作用

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1、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用課題背景：現(xiàn)實(shí)：水果大量生產(chǎn)，產(chǎn)品積壓。解決途徑：水果深層次加工。加工方式：制作果汁、果干、果粉和果酒等。制作果汁所面臨的問(wèn)題：1、果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)。2、榨取的果汁渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀。（一）酶的基礎(chǔ)知識(shí)1、酶的概念酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有生物催化作用的一類(lèi)特殊的有機(jī)物絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA2、酶的本質(zhì)3、酶的功能催化各種化學(xué)反應(yīng)，降低化學(xué)反應(yīng)活化能。一、基礎(chǔ)知識(shí)高效性：酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107～1013倍專(zhuān)一性：一種酶只能催化一種化合物或一類(lèi)化合物的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件的溫和性：適宜的溫度、適宜的PH值4、酶的特性（二）果膠酶的作用1、果膠：是

2、植物細(xì)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。2、果膠對(duì)果汁制作的影響：3、果膠酶：是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等4、果膠酶在果汁制作中的作用：果膠酶果膠半乳糖醛酸①分解果膠，瓦解植物的細(xì)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，并使果汁變得澄清影響果汁的出汁率，還會(huì)使果汁渾濁（三）酶的活性與影響酶活性的因素：1、酶的活性2、酶催化能力的標(biāo)準(zhǔn)：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力在一定的條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示3、影響酶

3、活性的因素：①溫度果膠酶的最適溫度為45～500C在較低溫度時(shí)，隨著溫度的升高，酶的活性也逐漸提高，達(dá)到最適溫度時(shí)，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A、溫度對(duì)酶的影響B(tài)、果膠酶的最適溫度C、討論：高溫使酶的活性喪失后，酶的活性可否恢復(fù)？為什么？不能恢復(fù)，因高溫破壞了酶的分子結(jié)構(gòu)，高溫對(duì)酶造成不可逆的破壞。但低溫使酶的活性喪失后，緩慢恢復(fù)其溫度活性仍可恢復(fù)。②pH：果膠酶的最適pH范圍為3.0～6.0酶的催化能力的發(fā)揮有一個(gè)最適pH，在低于最適pH時(shí)，隨著pH的升高，酶的催化能力也相應(yīng)升高，高于最適pH時(shí)，隨著pH的升高，酶的活性逐漸下降，pH過(guò)高

4、或過(guò)低會(huì)使蛋白質(zhì)變性，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性后，酶也就完全喪失了活性A、pH對(duì)酶的影響B(tài)、果膠酶的最適pH③酶的抑制劑：Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用（四）果膠酶的用量1、酶的生產(chǎn)：①提取法：采用各種技術(shù)，直接從動(dòng)物或微生物的細(xì)胞或組織中將酶提取出來(lái)（在原料充分的地區(qū)得以應(yīng)用）②發(fā)酵法：通過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)獲得人們所需的酶（20世紀(jì)50年代以來(lái)生產(chǎn)酶的主要方法），例如用曲霉、青霉等微生物發(fā)酵生產(chǎn)果膠酶③化學(xué)合成法：成本比較高，只能合成已知結(jié)構(gòu)的酶2、控制酶的用量果膠酶的活性受溫度影響。處于最適溫度時(shí)，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。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）

5、探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響1、實(shí)驗(yàn)原理為了果膠酶得到充分的利用，節(jié)約成本，需要控制好酶的用量2、實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)自變量：溫度實(shí)驗(yàn)因變量：1、果汁的生成量（體積）。2、果汁的渾濁度。實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)變量：pH、果泥量、果膠酶的用量、水浴時(shí)間等。對(duì)照的設(shè)置：本實(shí)驗(yàn)的思想方法是通過(guò)設(shè)置溫度梯度來(lái)確定最適溫度因此，無(wú)需設(shè)置空白對(duì)照。不同的溫度梯度之間就可作為對(duì)照（相互對(duì)照）。2、實(shí)驗(yàn)操作流程攪拌器攪拌制成蘋(píng)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(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相

6、同溫度的蘋(píng)果泥內(nèi)恒溫保持10分鐘過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格討論：為什么在混合蘋(píng)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？將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問(wèn)題1．工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高出果汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響．某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：(10分)①將果膠酶與蘋(píng)果泥分裝于不同試管，在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖A）溫度/℃1020304050607080出汁量/ml813152515121110③將步驟②處理后

7、的混合物過(guò)濾，收集濾液，測(cè)量果汁量（如圖C）。④在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如下表：②將步驟①處理后的果膠酶和蘋(píng)果泥混合，再次在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖B）。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：（1）果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中________的水解。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_(kāi)_______時(shí)果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性________。當(dāng)溫度再升高時(shí)，