果汁中的果胶和果胶酶
1 ?酶的概念、化学本质及其特点是什么？
酶是活细胞产生的，具有催化作用的一类有机物，大多数为蛋白质，少数为
RNA 酶作 为生物催化剂，它可以降低生化反应的活化能，使各类生化反应能在常温、
常压下进行，且 具有高效性、专一性，但是温度、 pH 等都会影响其活性。
2.果胶酶的组成及特点有哪些？
果胶酶不是一种酶， 而是分解果胶的一类酶的总称， 它又由果胶多聚半乳糖醛酸酶、 原 果胶酶、果胶甲酯水解酶等组成。这类酶能将果胶水解生成半乳糖醛酸。 果胶酶的化学本质 是蛋白质，能被蛋白酶水解掉； 果胶酶具有酶的通性：只改变反应速度，不改变反应的平衡 点。
3?为什么果胶酶能在果汁加工中提高果汁的澄清度？
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，是一种高分子化合物，不溶于水。 果胶是细胞间的黏连成分，也是果汁中的成分。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，使细胞离析，
增加固形 物的分散度，使榨取果汁变得容易； 此外果胶被果胶酶水解后生成的半乳糖醛酸， 能溶解于 水中，也使浑浊的果汁变得澄清，还能提高出汁率。最后，还能降低水果匀浆悬液的黏度， 有利于过滤掉不溶物，为果汁的进一步过滤澄清提供了更好的条件。
4?什么是酶的活性？哪些因素会影响酶活性？如何影响果胶酶呢？
(1) 酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。
(2) 酶催化能力高低的衡量标准
在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度。
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。
(3) 影响酶活性的因素
①温度
A. 温度对酶的影响
在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性也逐渐提高， 达到最适温度时，酶的催化能
力最高，但高于最适温度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。
(见下图) B. 果胶酶的最适温度
果胶酶的最适温度为 45?50 C 。
C. 讨论：高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么?
不能恢复， 因高温破坏了酶的分子结构， 高温对酶造成不可逆的破坏。 低温使酶的活性 丧失后，缓慢恢复温度其活性仍可恢复。
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效率
②pH
A.pH对酶的影响
酶的催化能力的发挥有一个最适pH, pH过高或过低都会使蛋白质变性，当蛋白质变性
后，酶也就完全丧失了活性。
B.果胶酶的最适pH
果胶酶的最适pH范围为3.0?6.0。
③酶的抑制剂
Fe3+> CaT、Zn2+等金属离子对果胶酶有抑制作用。
5.制作果汁的最佳条件是什么？
品质最好的果汁应该是：①尽量保留水果中的营养成分。②具有水果的原始口味。③有更多的固形物。④分散程度好，不沉淀，不上浮。⑤有原始的水果色彩。⑥除去所有的机械组织, 更易消化。因此,能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中的条件就是最佳条件, 达到这些条件的方法要温和,且对人体无害。
6.果胶酶除了在制作果汁中起重要作用外,还可能有什么作用呢？果胶酶除用于制备果汁外,还
能：(1) 可用于果酒澄清。(2) 也作为洗衣粉的添加剂。加
了果胶酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果酱等污垢。(3) 使果实由硬变软。在植物未成熟
的果实中,果胶质含量较多,果肉细胞结合得很紧密,因此果实较硬。在果实成熟过程中, 果实细胞不断生成果胶酶,将果胶分解,从而使果肉细胞相互分离,果实由硬变软。
7.只有果胶酶能水解果胶吗？果汁的澄清度只与果胶酶有关吗？为什么？除了果胶酶,果胶甲酯
酶也能水解果胶。因此,要使果汁澄清,应同时使用果胶酶和果
胶甲酯酶。只有这两种酶共同使用, 才能使果胶完全降解成半乳糖醛酸, 如果果胶不能完全降解成半乳糖醛酸, 则不可能减少组织的分散性, 许多水果中的固形物不能除去, 这样会降低果汁的营养成分, 也影响其澄清度, 而果胶完全降解成半乳糖醛酸, 在果胶酶和果胶甲酯酶的共同作用下效果更好。
题例领悟TILILINGWU
【例题1】下列关于果胶的叙述,不正.确..的是( )
A.果胶是植物细胞壁的主要成分
B.果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成
C.果胶不溶于水，但能溶解于酒精
D.果胶对果汁的澄清度会产生影响
解析：该题是对本实验最基础的知识点——果胶的考查,
石，只有掌握了“果胶”才能掌握“果胶酶”， 才能明确“果胶”与“果胶酶”的关系，
才 能理解“果胶”“果胶酶”与“果汁澄清度”的关系。本题就果胶进行了 4个方面的叙述， 其中C 是错误的，因为果胶既不溶于水，也不溶于酒精，后者正是鉴别果胶的一种简易方法。
答案：C
“果胶” “果胶酶”“果汁澄清度”，这是 3个彼此存在密切关联，但又截然不同的
3 个概念。我们学习时，应该从 3者的因果关系上进行区分、把握
（具体见下图）。
丰乳撼fit 醛
【例题2】 下列关于果胶酶的说法，不正确..的是…（
） A. 果胶酶的化学本质是蛋白质
B. 果胶酶并不是唯一能水解果胶的酶
C. 有些微生物可用于生产果胶酶
D. 果胶酶是一种能水解果胶的酶
解析：本题考查对“果胶酶”知识点的掌握情况。 题目中A 选项涉及果胶酶的化学本质
为：蛋白质，完全正确。 B 选项要求了解果胶酶的作用是什么？果胶酶的作用是水解果胶， 但又要准确知道，果胶不是只能被果胶酶水解， 果胶甲酯酶也能水解果胶； 虽然果胶酶在植 物细胞中被熟知、发现， 但是它却利用微生物进行大规模生产，这是因为： 很多微生物中也 含有果胶酶，如：黑曲霉、苹果青霉等，更主要的是由于微生物代谢旺盛，繁殖快，培养方 便，因此常被用于生产。所以C 选项也是正确的。但是D 选项却错了，因为果胶酶并不是一 种酶，而是一类酶的总称。
答案：D
果胶与果胶酶存在密切的关系： 果胶酶能将果胶水解， 但是毕竟这是2种完全不同的物 质，我们学习时还应该对两者存在的不同进行比较。
【例题3】 果胶酶是一种生物催化剂，很多因素都会影响该酶的活性，下列叙述中正 确的是（ ）
A. 本实验中沸水浴或酒精灯加热会使果胶酶失去活性，但温度下降后，其活性能再恢 复了
B. 实验中间歇搅拌 20?30 min 的目的就是为了让果胶酶与果胶充分接触，增加生成物 的量
这一知识点是掌握本实验的基
C.实验最后滴加乙醇所依据的原理是：果胶不溶解于酒精
D.实验中选用黑曲霉提取液的原因是：果胶酶只有在生物体内才能发挥催化作用
解析：本题从影响酶活性的因素的角度来考查对本实验过程的掌握情况。本题A中表达内容，错在高温使酶失去活性后，酶的空间结构被彻底破坏，即使再降到适宜的温度，其活
性还是不能恢复了。但是低温却没有破坏酶的空间结构，当温度升高至适宜后，其活性仍然
能恢复。B错在酶是催化剂，不能改变反应生成物的量。C是正确的。而D错在酶虽然是活
细胞产生的，但是在任何地方只要温度适宜，它都能发挥催化作用。
答案：C
任何实验在取材和步骤的设计中都是有原因的，大家在明确实验步骤的同时，还要多问自己几个“为什么”，做到知其然，知其所以然。这是学习实验的重要环节。
随堂训练SUITANGXUNLIAN
1下列关于果胶的叙述，正确的是（）
A.果胶是细胞壁组成成分中含量最多的物质
B.煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果胶酶的作用
C.果胶只能被果胶酶水解
D.植物细胞中若去掉果胶，就会使植物组织变得松散
答案：D解析：果胶是细胞壁的主要组成成分，但细胞壁中含量最多的物质却是纤维素，所以A 错；B选项中认为煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果胶酶的作用，也是错误的，应该是果胶作用的结果；C选项叙述了能水解果胶的酶只有果胶酶，也是错的，因为果
胶甲酯酶也能水解果胶。本题只有D是正确的，这也正是果胶影响果汁澄清度的原因。
2下面是果胶与果胶酶关系的内容，其中正确的是（）
A.果胶酶是一种能水解果胶的酶
B.果胶酶能水解果胶，因此，它与制取果汁有关
C.由于果胶酶能水解果胶，使植物组织变松散，因此在植物的细胞中不存在果胶酶
D.在山楂的果实中由于果胶酶含量最高，因此，本实验的材料之一是山楂
答案：B解析：A错在：果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称。B是正确的。C项阐
述是错误的，因为虽然果胶酶能水解果胶，使植物组织变松散，但是在植物的细胞中果胶酶
还是存在的，只是不同生长时期，其含量不同，如成熟果实就比幼嫩果实的果胶酶含量高，这也是成熟果实比较柔软的原因。 D 错在本实验确实选用山楂为其中一个实验材料，但是并非因其果胶酶含量高，而是果胶的含量最高。
3 本实验的设计分了两部分，但每部分都有彼此对应的对照实验组，它们之间仅存在1个变量之差，下列叙述中不是本实验互为对照实验变量的是( )
A.A号烧杯与B烧杯有无添加果胶酶
B.A与A烧杯有无加热处理
C.A与B4烧杯中有无果胶酶
D.A与已烧杯中有无果胶酶
答案：C解析：设计实验应该遵循单一变量原则、对照原则和等量原则。本题就本实
验中变量的确定进行了考查。其中C选项不正确，因为A i与B2除了有无加热这1个变量外，
还有 1 个变量就是有无添加果胶酶。因此不符合实验设计。