果胶酶在果胶生产中的应用.ppt

专题4 酶的研究与应用 课题1 果胶酶在果汁生产中的应用 第一页，共三十一页。 第二页，共三十一页。 课题背景 我国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，（制作果汁、果干、果粉和果酒）可以缓解产销矛盾。 1 果肉的出汁率低，耗时长 2 榨取的果汁浑浊，黏度高，容易出现沉淀。 果胶酶在果汁生产中的应用 第三页，共三十一页。 1.酶的概念：酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的 有机物。 一.基础知识 2.酶的本质：蛋白质（大多数）或RNA。 3.酶的功能：降低化学反应的活化能，从而使反应能够 迅速的进行。 在各种化学反应中起催化作用。 4.酶的特性：（1）高效性 （2）专一性 （3）需要适宜的条件 第四页，共三十一页。 (一)果胶酶的作用 1、果胶: 成分：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 作用： 植物细胞壁及胞间层的主要成分之一 特点：不溶于水、广泛存在于植物和微生物细胞中 它在植物细胞间层和初生壁中与纤维素结合在一起，是重要的 黏合和支撑物质。新鲜水果、根、叶和绿茎中特别丰富。 第五页，共三十一页。 典型的细胞壁是由胞间层、初生壁以及次生壁组成。很多细胞只有初生壁，如分生组织细胞、胚乳细胞等。胞间层又称中胶层，位于两个相邻细胞之间，为两相邻细胞所共有的一层膜，主要成分是果胶质，有助于将相邻的细胞粘连在一起。 第六页，共三十一页。 2、果胶酶： 特点：指分解果胶质的多种酶的总称。 成分: 作用: 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提高出汁率。而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变的澄清。 包括多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶等。 第七页，共三十一页。 二、酶的活性与影响酶活性的因素 1、酶的活性：是指酶催化一定化学反应的能力。 酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反应反应速度来表示： 酶的反应速度常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或生成物的增加量来表示。 第八页，共三十一页。 2、影响酶活性的因素 有温度、pH、酶的抑制剂等。 三、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。 实验设计 1、设计实验方案；2、动手实验； 3、记录实验结果；4、得出结论 第九页，共三十一页。 资料一：探究温度和pH对酶活性的影响 （一）温度对果胶酶活性的影响 原理：在一恒定PH下通过设置温度梯度来确定酶催化反应的最适温度。 第十页，共三十一页。 为了探究温度对酶活性的影响，某同学设计了 如下实验方案和步骤： ①取三支大小相同的试管，编号为A、B、C并分别 加入2mL淀粉溶液。 ②将A、B、C三支试管分别置于0℃、60℃、100℃ 下约5min。 ③分别向三支试管中加入2mL新制的淀粉酶液，振荡。 ④取出试管，各加入2mL斐林试剂(边加边振荡)。 ⑤热水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。 第十一页，共三十一页。 实验材料 苹果泥、果胶酶溶液 试管、恒温水浴箱 NaOH、HCl 烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸 第十二页，共三十一页。 流程示意图： 搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入 果胶酶水溶液等量 9支试管 9支试管 各取一支分9组分别放入30，35，40，45，50，55，60，65，70摄氏度的恒温水箱中恒温加热 待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟 过滤果汁，用量筒测量果汁的量 做好记录 梯度温度恒温处理 同组混合 第十三页，共三十一页。 注意事项 ： 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。 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100～200 mL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。 第十四页，共三十一页。 （二）PH对果胶酶活性的影响 原理：在一恒定温度下通过设置PH梯度来确定酶催化反应的最适PH。 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。