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1、第二部分 酶的研究与应用,实验4果汁中果胶和果胶酶,实验四 果汁中的果胶和果胶酶,一、课题背景,我国水果生产发展迅速，每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但由于收获的季节性强，易造成积压滞销，腐烂变质。水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾，而且能够提高产品的附加值，满足人们不同层次的需求。水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。课题：果胶酶在果汁生产中的应用,实验4果汁中果胶和果胶酶,刚压榨出来的果汁黏度大,常会形成分层和浑浊,影响产品感观,制约着产品的合理利用.造成果汁混浊的主要原因是其中的果胶成分.果胶由于自身的理化特性,对悬浮物形成稳定的胶体保护体系,一般的过滤和分离很难达到理想的效果
2、,利用果胶水解酶就可以很容易地破坏这一体系,果胶酶与果胶作用生成低甲氧基果胶,使浑浊颗粒失去胶体保护而相互絮凝,从而大大提高了澄清效果,然后再用沉淀及过滤后就可以得到澄清的果汁,实验4果汁中果胶和果胶酶,果胶：半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，不溶于乙醇。,1、果胶酶和果胶甲酯酶水解果胶成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。,实验4果汁中果胶和果胶酶,果胶酶,概述 果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,水解果胶主要生成-半乳糖醛 酸,果胶酶由黑曲霉经发酵而得。外观呈浅黄色粉末状。功能 能完全降解果汁中的果胶质，使果汁迅速澄清 能裂解果蔬细胞壁，提高果蔬汁得率； 能降低果汁粘度，提过过滤速度；
3、能有效预防产品的后浑浊，延长果汁保质期。用量 添加量应根据水果含果胶质的多少而定，一般为20100ml/吨果汁 (浆），对于果胶含量高的浆果类用量在100300ml/吨果浆，其最 佳用量范围应通过实验确定。产品特点 PH值特性：作用PH：2.5-6.0，最适作用PH3.5; 温度特性：作用温度为15-55左右。最适作用温度为 50。应用范围 适用于果蔬汁加工。贮存 最佳贮藏条件为4-15，一般为室温贮藏，避免阳光直射。,实验4果汁中果胶和果胶酶,果胶结构式：,果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变的更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。 果胶酶并
4、不特指某一种酶，是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶。,实验4果汁中果胶和果胶酶,果胶的应用,浓缩水果饮料,糖果产品,牛奶制品,果酱制品,2、酶的活性与影响酶活性的因素 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。 温度、pH和酶的抑制剂会影响酶的活性。,3、果胶酶的用量 生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量。,果胶酶试剂,二、探究制作果汁的最佳条件,1、实验原理： （1） 果胶是植物细胞壁的主要成分。果胶酶能分解果胶提高果汁出汁率，粘度下降，澄清度增加。（2） 果胶不溶于酒精。工业常用95%的酒精沉淀、鉴别果胶。 在应用果胶酶处理苹果榨汁时，要
5、注意pH值、温度、作用时间、酶的用量等对实验效果均有影响。,4、实验目的 (1)探究制作果汁的最佳条件 (2)检测果胶酶活性 (3)探究温度和pH对酶活性的影响,了解果胶酶对果汁形成的作用，95%的酒精沉淀果胶。,实验4果汁中果胶和果胶酶,3、实验仪器及用具：匀浆机、烧杯、电热恒温热水浴锅、试管、量筒、移液器、吸管、点样板等。4、实验材料和试剂：苹果、2%果胶酶、95%乙醇。,实验4果汁中果胶和果胶酶,果胶酶的来源：曲霉、青霉植物、霉菌、酵母菌、细菌均可,实验4果汁中果胶和果胶酶,果汁匀浆,实验4果汁中果胶和果胶酶,果汁匀浆,果胶酶溶液,实验4果汁中果胶和果胶酶,5、实验步骤：（1）制苹果匀浆
6、：将苹果洗净，去柄，并切成小块，放入匀浆机中。（2）分组：取两只100nl烧杯编号A、B， A： 5g匀浆 + 10ml果胶酶溶液。 B： 5g匀浆 + 10ml水。 搅拌20-30分钟。（3）取4支试管编号1、2、3、4。 1： A混合液， 45水浴10分钟； 2： A混合液， 不加热10分钟； 3： B混合液， 45水浴10分钟； 4： B混合液， 不加热10分钟； （4）观察实验现象记录；然后每只试管各加4ml的95%乙醇，观察记录现象。,实验4果汁中果胶和果胶酶,浑浊度： 加水 ；加果胶酶,实验4果汁中果胶和果胶酶,45水浴5-10分钟，过滤,加入蒸馏水,加入果胶酶,实验4果汁中果胶和
7、果胶酶,加入蒸馏水的滤液,加入果胶酶的滤液,A实验组：澄清且果汁量多 B对照组：浑浊且果汁量少,实验4果汁中果胶和果胶酶,因为果胶不溶于乙醇，所以可以用这种方法鉴别果汁中的果胶。在工业生产时常用95%的乙醇沉淀果胶。,苹果汁,乙醇,实验4果汁中果胶和果胶酶,加入乙醇和蒸馏水后的结果,果汁中加入乙醇后有沉淀,实验4果汁中果胶和果胶酶,6、观察实验现象并填表（实验结果）,澄清出汁多,稍澄清出汁少,沉淀少 沉淀较多,浑浊出汁最少,沉淀多,实验4果汁中果胶和果胶酶,三、探究果胶酶的最佳温度,实验4果汁中果胶和果胶酶,试管编号 1 2 3 4 5 6 7果胶酶的作用温度 1020 30 40 50 60
8、 70过滤后苹果汁的体积/mL 6.8 7.5 8.0 7.0 5.5 4.84.8 过滤后苹果汁的澄清度 澄清 澄清 澄清 澄清 半混浊 混浊 混浊最适温度： 35-50左右,实验4果汁中果胶和果胶酶,四、探究果胶酶的最佳PH值,实验4果汁中果胶和果胶酶,试管： 1 2 3 4 5 6 7 8果胶酶的作用pH值 2 3 4 5 6 7 8 9苹果汁的体积/mL 10 10.5 10.5 10.5 8 5.8 5.7 5.8 苹果汁的澄清度 澄清 澄清 澄清 澄清 半混浊混浊混浊混浊最适PH：3-5,实验4果汁中果胶和果胶酶,探究果胶酶的最佳温度和PH值实验结果,实验4果汁中果胶和果胶酶,操作
9、提示,制取苹果泥时，可将苹果切成小块放入榨汁机中，加入适量的水后再进行搅拌；如果用橙子做实验，不必去掉橙皮。在探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用体积分数为0.1%的 NaOH 溶液和盐酸进行调节。在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。,结果分析与评价,温度、pH是如何影响果胶酶的活性的？请将你的实验数据转换成曲线图。在最适温度和pH条件下制作1 L苹果汁，使用多少果胶酶最合适？为什么？你做出了澄清的苹果汁了吗？粗略地估算你制作1 L苹果汁的成本，其价格接近于市场价吗？如果有明显不同，你能分析产生差异的原因吗？如果从你绘制的曲线图中无法判断出果胶酶的最适pH或温度，你将如何改进实验方法？,