实验4：果汁中的果胶和果胶酶

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．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。

实验4 果汁中的果胶和果胶酶一、果胶1．果胶是植物细胞壁的主要成分。

2．果胶的组成：它由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。

3．在山楂的果实中果胶含量最多。

4．果胶的作用：能将植物细胞粘合在一起，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。

由于果胶的作用，煮沸的山楂泥可以制成山楂糕。

5．果胶的特性：不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。

二、果胶酶1．果胶酶的化学本质是：蛋白质。

2．作用：果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶。

3．可用于生产果胶酶的微生物有：黑曲霉、苹果青霉等。

在不杀死细胞的情况下，如何使植物细胞分离和去除细胞壁？【提示】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，胞间层的主要成分也是果胶，因此，可用果胶酶使细胞分离，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。

三、检测果胶酶活性的实验 1．实验设备匀浆机、小刀、100 mL 的烧杯、沸水浴或酒精灯、试管、移液管、量筒。

2．实验材料山楂或苹果，每组10 g 。

黑曲霉提取液或果胶酶溶液、95%的乙醇。

3．实验目的(1)探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件，也是检测果胶酶的活性。

(2)了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料。

4．实验步骤(1)用小刀除去苹果或山楂果实中带种子的部分，切成块后，放入匀浆机中，再加入少量水制成匀浆。

(2)取两个100 mL的烧杯，编号为A、B，各加入5 g匀浆液，再向A号烧杯中加入10 mL 黑曲霉提取液或果胶酶溶液，B号烧杯中加入10 mL水，间歇搅拌20～30 min。

(3)取4支试管，编号1～4，将A烧杯中的混合物放入1号和2号试管中，每管放入4 mL，将B烧杯中的混合物放入3号和4号试管中，每管放入4 mL，将1、3号试管放在沸水浴中或酒精灯上加热，观察。

2,4号试管不加热。

(4)向上述4支试管中各加入95%的乙醇4 mL，观察。

5．实验结果果胶酶能水解果胶，提高果汁的澄清度，高温能破坏果胶酶的活性，不利于制作果汁。

1 实验4 果汁中的果胶和果胶酶相相关关知知识识及及原原理理：：果胶是植物细胞壁的主要成分。

果胶酶是指分解果胶酶物质的多种酶的总称，可分解聚酶和果胶酯酶。

果胶不溶于酒精，工业生产果胶时常用95%的酒精沉淀果胶，酒精浓度加到50%—55%即可。

果胶酶可提高果汁出汁率，还可促进果汁的澄清，刚压榨出来的果汁粘度大，常会形成果汁分层、浑浊，在过滤时又容易堵塞过滤设备。

添加果胶酶澄清处理后，果汁的粘度迅速下降，使引起果汁浑浊的粒子迅速凝聚下沉，所得的果汁易于过滤和澄清。

在应用果胶酶处理苹果汁时，要注意pH 值、温度、作用时间、酶的用量等对处理效果均有影响。

果胶酶的使用温度为10—50℃，在温度能够保证酶不失活的情况下，适当提高温度，可以提高澄清效果，缩短澄清时间。

实验目的：了解果胶酶对果汁形成的作用，95%的酒精沉淀果胶。

实验仪器及用具：组织捣碎机、烧杯、电热恒温热水浴锅、试管、点样板、电子天平、微量可调移液器或吸管 实验材料和试剂：苹果、2%果胶酶、95%乙醇。

实验步骤：1、 将苹果洗净，去柄，并切成小块，放入高速组织捣碎机或榨汁机中榨汁，至苹果成匀浆状态。

2、 将捣碎的苹果浆倒入烧杯中，用纱布过滤苹果汁；3、 观察果胶酶的作用：取2支试管，分别加入4mL 苹果汁，并编号为试管1和试管2，向1号试管中加入1mL 蒸馏水作对对照，向试管2中加入1mL2%果胶酶溶液振荡混匀；4、 将试管1和2放入45℃水浴锅中10分钟；观察实验有无分层现象；5、 然后同时过滤到另外2支试管中，观察实验现象；6、 沉淀果胶：取点样板，编号点样孔1和2，点样孔1：0.5ml 苹果汁+0.5ml 的水作对照，混匀；点样孔2：0.5ml 苹果汁+0.5ml 的95%乙醇混匀； 2分钟后观察现象；7、 观察实验现象并填写下表（实验结果参考）。

实验4 果汁中的果胶和果胶酶1.果胶是植物细胞壁的以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。

下面是果胶的结构式：山楂的果实中果胶含量最多，煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是由于果胶的作用。

果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。

果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。

2.果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一。

在果汁加工中，果胶的存在易导致果汁出汁率低，果汁浑浊。

果胶酶分解果胶的作用是：①瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易；②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清，因此可以解决果汁加工中出现的问题。

果胶酶是一类酶的总称，包括：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。

在植物细胞工程中果胶酶的作用是与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁。

果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。

有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。

在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率(果汁量）和澄清度.〖设备用品〗1．匀浆机(图9) 2．小刀3．100ml的烧杯4．沸水浴或酒精灯5．试管6．移液器7．量筒8. 过滤器〖材料〗1．山楂或苹果。

2．黑曲霉提取液或果胶酶溶液。

3．95％的乙醇。

实验目的：1．探究制作果汁的最佳条件。

2．检测果胶酶活性。

本实验的内容是探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件，也是检测果胶酶的活性、了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料。

在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。

实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2％的果胶酶溶液、蒸馏水等。

【课题一】探究果胶酶催化果胶水解的最适pH。

实验方法及步骤：(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。

(2) 分别向编号为l～7的7个100 mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥之后，下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、 (10)方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、…、10 ，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。