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1、,果胶酶在果汁生产中的应用,课题1,果胶,植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分,植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水（但和水有较强的结合力）。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。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。果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。,果胶:,酶普遍存在于动、植物和微生物中，将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来，可加工成具有一定纯度标准的生化酶制剂。,酶具有 哪些独特的优点其本质和作用场所是什么?,果胶酶并不特指某
2、一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶脂酶等。,果胶酶:,植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，通常生产上采用曲霉、青霉等微生物来生产果胶酶。,果胶酶作用的最适温度为4550 、最适pH范围为3.06.0。Fe3+、Ca2+、Zn2+等金属离子对酶有抑制作用。,催化效率 专一性强 作用条件温和,酶的本质主要是蛋白质,少数是RNA. 在生物体内外均可发挥作用,为什么能够提高 水果的出汁率并使果汁变得澄清？,果胶酶有什么作用？,果胶酶,是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、果胶酯酶等,酶的活性与影响酶活性的因素,1.酶的活性指酶催化一定化
3、学反应的能力。 酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。 酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。,2.影响酶活性的主要因素：,温度, pH值：,. 1果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存 在于植物组织的哪一部分?（） 细胞核细胞质细胞间隙 细胞壁及胞间层 果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）透明果汁半乳糖醛酸 丙酮酸酶制剂 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括( ) A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果胶分解酶 C.乳糖分解酶 D.果胶酯酶,D,B,C,4.在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会 使果汁浑浊,因此应加入果胶酶去除果
4、胶,这表现酶的( ) A.多样性 B.高效性 C.专一性 D.受温度影响,果汁经浓缩在高浓度的糖存在的条件下，可以形成果冻。但糖含量太多影响风味，a也不符合当今人们对健康食品的要求，必须采用酶法处理技术。 “最佳果浆酶解工艺”（OME工艺），其优点是明显提高榨汁率，使压榨机生产能力提高30100，果渣量减少3050 作食品添加剂改善口味，增加营养,实验设计,()探究温度对酶活性的影响,( 2 )探究pH对酶活性的影响,( 3 )探究果胶酶的用量,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是影响混合物的温度， 从而影响果胶酶的活性,在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：,1
5、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。 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。如用苹果为原材料，一般可按每个中等大小的苹果加水100200 mL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。,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2030 min。 5过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。 6探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成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
6、通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。,问题思考,1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？,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，从而影响果胶酶活性的问题。,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。,3A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
7、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。,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应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。,()探究果胶酶的用量,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 ，其他因素都应 。,果胶酶的用量,保持不变,方案：可以配制不同浓度的果胶酶
8、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。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。,问题思考,当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？,温度是变量，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。,五、结果分析与评价,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； 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）； 果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的最适用量。,练习:,1.有两次瞬间高温灭菌； 2.酶处理的时间相对较长； 3.有离心分离步骤和浓缩步骤。,