果胶酶在果汁生产中应用公开课
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果胶酶在果汁生产中的作用课件-高二生物人教版选择性必修三
温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，
酶活性的高低可用
来表示。
（1）果胶分解酶、果胶酯酶；细胞壁
（2）温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高， 催化果胶分解的速率快，出汁率最高
（3）在一定条件下，单位时间、单位体积中反应物的消耗 量或者产物的增加量
刘老板发现，果胶酶虽好用，但价格高昂。 请你继续为果汁厂出谋划策：如何使果胶酶 得到充分的利用，节约成本？
➢ 刘老板是苹果种植大户，今年因为产量高、价格低， 大量苹果滞销。于是她开始转型经营果汁厂。经过 一段时间，她发现工厂生产面临以下的问题：
果肉的出汁率低，耗时长。 榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀。
为什么会出现这样的情况？沉淀主要来自细胞的哪个 结构？
原因：植物细胞壁不溶于水 ➢ 植物细胞壁成分？
纤维素和果胶 如何高效地去除植物的细胞壁呢？
使用纤维素酶和果胶酶
果汁行业，往往采用果胶酶。
专题4 酶的研究与利用
课题1 果胶酶在果汁生产中的作用
学习目标
1、通过类比学习纤维素与纤维素酶，总结梳理果胶的性质、 果胶酶的特点及酶活性的表示方法。
2、通过小组讨论，进行变量分析并设计完整的实验流程，探 究温度和pH对影响果胶酶活性的影响。
没想到大家对果胶酶如此了解！刘老板不禁称赞。 刘老板想进一步知道：什么条件下，果胶酶才能 发挥最大活性，又应该如何定量测定酶活性？
影响酶活性的主要因素是：温度和pH
【活动二】小组讨论，设计实验探究温度/pH对果胶酶活 性的影响。将分析过程体现在学案上，10min后进行展 示交流。
（一）探究温度对果胶酶活性的影响
4.酶的特性: （1）高效性
（2）专一性 （3）作用条件较温和
4.1《果胶酶在果汁生产中的应用》课件
本课题将探究
...
果胶酶在果汁生产中的应用
水果的加工技术（制作果汁、 果干、果粉和果酒等）可以缓 解产销矛盾。
怎么办呢?
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，给果农 带来巨大的经济损失。
1.根据自已家里用果汁机制作果汁的过程， 说说制作果汁会出现什么问题？ A.果肉的出汁率低，耗时长 B.榨取的果汁浑浊，黏度高，容易出现沉淀 2.这是为什么呢？ 这与植物细胞壁上的果胶有密切关系
探究果胶酶的最适用量
... 探究果胶酶的最适用量.flv
体积（mL）
0
最适用量
酶的用量
不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图
1.关于果胶酶的说法正确的是( C ) . . . A.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素 B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 C.果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称 D.果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA
...
一、果胶
1） 植物细胞壁、胞间层的主要组成成分
...
植物细胞模式图 2）半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水 3）果胶本身不溶于水，但由于含有亲水基团，果胶 与水有强大结合力，是有力的凝胶化剂。
果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊
1.有什么办法能解决上述问题呢？
...
2.果胶酶为什么能够提高水果的出汁率并 使果汁变得澄清？
4.下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙述， 错误的是（ C ） A.配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量 的该溶液。 B.调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态 C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。 D.在相同适宜的温度条件下进行实验。
果胶酶再果汁生产中的应用课件
3、实验步骤： ①用榨汁机制备苹果泥，取___适__量__且__等__量____苹果泥置于编号为1、2、3、4、 5、6的6支试管中备用； ②配置果胶酶溶液，取___适__量__且__等__量__的果胶酶溶液置于编号为1、2、3、4、 5、6的另外6支试管中备用。 ③将__编__号__相__同__的__两__支__试__管___置于10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃的恒 温水浴锅中保温20分钟，然后将同一水浴锅中的果胶酶和苹果泥混合并振荡，之 后_继__续__在__该__水__浴__锅__中__保__温__2_0_分__钟__。 ④20分钟后，过滤苹果泥，收集和测量果汁的量。各温度下过滤苹果泥的时 间应__相__同___。
品加工业中使用量最大的酶制剂之一。
果胶酶与纤维素酶的比较：
C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶
纤维二糖
三、关于酶活性 概念：__是__指__酶__对__化__学__反__应__的__催__化__效__率____（酶催化一定化学反应的能力）。 表示方法：用一定条件下酶所催化的某一化学反应的___反__应__速__率___来表示。 酶促反应速度：用单位时间内、单位体积中___底__物__的__减__少__量___或产物的增加量来表示。
___过__滤__果__汁__的__时__间__等。 2、实验思路：在其它条件适宜且相同的条件下，________________________
_设__置__一__系__列__温__度__梯__度__，__检__测__果__肉__的__出__汁__率__。__出__汁__率__的__数__值__出__现__峰__值__的___。 一组所对应的温度即为果胶酶的最适温度。
二、关于果胶酶 组成：包括__多__聚__半__乳__糖__醛__酸_____酶、__果__胶__分__解____酶和___果__胶__酯__酶等。 作用：分解果胶，瓦解植物的__细__胞__壁___及胞间层，使榨取果汁变得更加容易。把不溶于水的
果胶酶在果汁生产中的作用公开课
学困生辅导） 专题四 酶的研究与应用课题一 果胶酶在果汁生产中的作用教学目标1．简述果胶酶作用。
2．检测果胶酶活性。
3．探究温度和pH 对果胶酶活性影响。
4．探究果胶酶的最适用量，搜集有关果胶酶应用的资料。
教学重点探究温度和pH 对果胶酶活性影响教学难点探究果胶酶的最适用量课时安排 1课时 教学过程讨论：果汁生产中存在的问题?（1、果肉的出汁率低,耗时长．2、榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀．） 怎么能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清？ 在生产上，使用果胶酶、纤维素酶等解决。
果胶酶有什么作用？一、基础知识（一）酶的基础知识回忆：在高一我们学习过有关酶的知识，请回忆以下问题，1、酶的概念：酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物；2、酶的本质：蛋白质（大多数）或RNA ； 基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸3、酶的功能：在各种化学反应中起催化作用。
原因：酶能降低化学反应的活化能，从而使反应能够迅速的进行。
4、酶的特性（1）高效性： 酶的催化效率是无要催化剂的107～ 1013倍。
（2）专一性： 一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
（3）需要适宜的条件： 适宜的温度、适宜的PH 值。
（二）果胶酶的作用阅读课本P42的内容，回答以下问题：（1）细胞壁的组成成分？ （2）果胶的单体是什么？（3）果胶酶的作用？ 1、果胶是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。
学困生辅导）思考：要破坏植物的细胞壁，你有什么方法？结果一样吗？2、果胶对果汁制作的影响：影响果汁的出汁率，还会使果汁浑浊。
3、果胶酶：它是分解果胶的一类酶的总称，包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。
4、果胶酶在果汁制作中的作用①分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；使果胶水解为半乳糖醛酸。
②提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。
（三）酶的活性与影响酶活性的因素1、酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。
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2、实验操作流程
2、实验操作流程
搅拌器搅拌制成苹果泥
果胶酶水溶液
均分装入
等量
有两位同学分别用以下两种方法操作：
(1)将苹果9支洗试管 净去皮，用磨浆9支机试管制成苹果
泥将，分加别入装有适苹量果蒸泥和馏果水胶备酶的用试。管在恒温水箱中 (2()50℃ 分)别恒温向加编热号为l～7的7个100 mL洁净 将 5的. 苹 0、烧果5泥 .杯5和中果 、各胶 6. 酶 0加、分入6.别52加 、07入 m.l90苹组 、7试果. 管 5泥、中8之（ . 0、 选后8取，. 5的、下p9H.面0梯）两度： 种操作：
率m
2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？ 如果需要，应该如何设置对照组？ 需要。 不同的温度或pH之间，就可以作为对照
——这种对照称为相互对照。 3．A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：变量：温度（或pH） 不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时间等。
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。
（二）探究pH对果胶酶活性的影响
1、实验原理
果胶酶的活性受pH影响，处于最适pH，酶 的活性最高，高于或低于此值活性均下降。 果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的 活性大小成正比。
2、材料：苹果、果胶酶 3、仪器：搅拌器、试管、试管夹、
滴管、烧杯、量筒、漏斗 、温度计 4、试剂：蒸馏水、热水、冰块 5、实验操作流程
① 搅拌器搅拌制成苹果泥
均分装入
9 支试管
果胶酶水溶液
等量
9支试管
② 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9组分别放
入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、 650C和700C的恒温水浴中保温
某一化学反应的反应速度
单位时间内、单位体积中反应物的减少量或 产物的增加量
（三）影响酶活性的因素
温度 影响酶活性的因素 pH
酶的抑制剂
二、实验设计
（一）探究温度对果胶酶活性 的影响
科学探究的一般过程
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达交流
提出问题：探究 温度 对果胶酶活性的影响
果胶酯酶
来源：霉菌、植物、酵母菌、细菌
蛋白质 合成 （核糖体）
（二）酶的活性与影响酶活性的因素 阅读课本P42—43的内容，思考下列问题： • 什么是酶的活性？ • 表示酶活性高低的方法及衡量标准？ • 影响酶活性的因素有哪些？
酶的活性与影响酶活性的因素
概念：指酶催化一定化学反应的能力 酶的活性 表示：在一定的条件下，酶所催化的
保持恒温一段时间
过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格，确 定最适pH
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、…、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、胶酶溶液和苹果泥相混合。 (1)请问上述哪一种方法更科学? 方法二
只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。
B同学：对于变量的控制应该与A相同 但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。
③ 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
④ 过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格
⑤ 设计记录数据的表格
温度/ 30 35 40 45 50 55 60 65 70
oC 果汁 量/ml
（1）获取苹果泥； （2）保温——苹果泥和果胶酶分别进行；
（多个温度） （3）混合后保温； （4）过滤。
作出假设：在最适温度（约 50 ℃）时，果
胶酶活性 最高 ，低于或高于最 适温度时酶活性 降低 。 果胶酶的活性与果汁的出汁率和 澄清度成 正 比
变量 自变量：温度 因变量：酶的活性（出汁率或澄清度）
如何设计实验取得证据证明假设?
（一）探究温度对果胶酶活性的影响
1、实验原理 果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时， 活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与 果胶酶的活性大小成正比。
(三)探究果胶酶的用量
1、实验原理
在一定的条件下，随着酶浓度的增加， 果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数 值后，再增加酶的用量，果汁的体积不 再改变，此值即是酶的最适用量。
理由： _方__法__二__的__操__作__能__够__确__保__酶__的__反__应__环__境__从__一__开__始__便____ _达__到__实__验_ 预设的pH或“方法一的操作会在达到预定
pH之前就发生了酶的催化反应”
(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是
使 酶和反应物（果胶）充分接触 以减少实验误差。
专题4 酶的研究与应用
制作果汁面临两个 主要问题：
果汁的出汁率低
和澄清度低
加
有什么方法可以 解决吗？
果 胶 酶
果胶酶
4.1果胶酶在果汁生产中的作用
一、基础知识 （一）果胶酶的作用 阅读课本P42的内容，思考下列问题： • 什么是果胶，其单体是什么？ • 果胶对果汁制作的影响？
• 什么是果胶酶？
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的 条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示(果汁体积 或果胶分解速率)，实验操作和记录是比较切实可 行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择 一个最可能是实验结果的曲线图 甲 。若实验所 获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标出 “m”点的位置。
果 胶 分 解
• 果胶酶在果汁制作中的作用是什么？
一、基础知识
果胶与果胶酶
作用：植物细胞壁和胞间层的主要成分
单体：半乳糖醛酸 果胶
特点： 不溶于水 影响果汁的出汁率和澄清度
作用：果胶 果胶酶 半乳糖醛酸
瓦解细胞壁和胞间层，提高 果汁的出汁率和澄清度
果胶酶 （一类酶 多聚半乳糖醛酸酶
的总称）
本
包括 果胶分解酶
质
2、实验操作流程
搅拌器搅拌制成苹果泥
果胶酶水溶液
均分装入
等量
有两位同学分别用以下两种方法操作：
(1)将苹果9支洗试管 净去皮，用磨浆9支机试管制成苹果
泥将，分加别入装有适苹量果蒸泥和馏果水胶备酶的用试。管在恒温水箱中 (2()50℃ 分)别恒温向加编热号为l～7的7个100 mL洁净 将 5的. 苹 0、烧果5泥 .杯5和中果 、各胶 6. 酶 0加、分入6.别52加 、07入 m.l90苹组 、7试果. 管 5泥、中8之（ . 0、 选后8取，. 5的、下p9H.面0梯）两度： 种操作：
率m
2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？ 如果需要，应该如何设置对照组？ 需要。 不同的温度或pH之间，就可以作为对照
——这种对照称为相互对照。 3．A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：变量：温度（或pH） 不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时间等。
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。
（二）探究pH对果胶酶活性的影响
1、实验原理
果胶酶的活性受pH影响，处于最适pH，酶 的活性最高，高于或低于此值活性均下降。 果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的 活性大小成正比。
2、材料：苹果、果胶酶 3、仪器：搅拌器、试管、试管夹、
滴管、烧杯、量筒、漏斗 、温度计 4、试剂：蒸馏水、热水、冰块 5、实验操作流程
① 搅拌器搅拌制成苹果泥
均分装入
9 支试管
果胶酶水溶液
等量
9支试管
② 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9组分别放
入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、 650C和700C的恒温水浴中保温
某一化学反应的反应速度
单位时间内、单位体积中反应物的减少量或 产物的增加量
（三）影响酶活性的因素
温度 影响酶活性的因素 pH
酶的抑制剂
二、实验设计
（一）探究温度对果胶酶活性 的影响
科学探究的一般过程
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达交流
提出问题：探究 温度 对果胶酶活性的影响
果胶酯酶
来源：霉菌、植物、酵母菌、细菌
蛋白质 合成 （核糖体）
（二）酶的活性与影响酶活性的因素 阅读课本P42—43的内容，思考下列问题： • 什么是酶的活性？ • 表示酶活性高低的方法及衡量标准？ • 影响酶活性的因素有哪些？
酶的活性与影响酶活性的因素
概念：指酶催化一定化学反应的能力 酶的活性 表示：在一定的条件下，酶所催化的
保持恒温一段时间
过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格，确 定最适pH
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、…、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、胶酶溶液和苹果泥相混合。 (1)请问上述哪一种方法更科学? 方法二
只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。
B同学：对于变量的控制应该与A相同 但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。
③ 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
④ 过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格
⑤ 设计记录数据的表格
温度/ 30 35 40 45 50 55 60 65 70
oC 果汁 量/ml
（1）获取苹果泥； （2）保温——苹果泥和果胶酶分别进行；
（多个温度） （3）混合后保温； （4）过滤。
作出假设：在最适温度（约 50 ℃）时，果
胶酶活性 最高 ，低于或高于最 适温度时酶活性 降低 。 果胶酶的活性与果汁的出汁率和 澄清度成 正 比
变量 自变量：温度 因变量：酶的活性（出汁率或澄清度）
如何设计实验取得证据证明假设?
（一）探究温度对果胶酶活性的影响
1、实验原理 果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时， 活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与 果胶酶的活性大小成正比。
(三)探究果胶酶的用量
1、实验原理
在一定的条件下，随着酶浓度的增加， 果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数 值后，再增加酶的用量，果汁的体积不 再改变，此值即是酶的最适用量。
理由： _方__法__二__的__操__作__能__够__确__保__酶__的__反__应__环__境__从__一__开__始__便____ _达__到__实__验_ 预设的pH或“方法一的操作会在达到预定
pH之前就发生了酶的催化反应”
(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是
使 酶和反应物（果胶）充分接触 以减少实验误差。
专题4 酶的研究与应用
制作果汁面临两个 主要问题：
果汁的出汁率低
和澄清度低
加
有什么方法可以 解决吗？
果 胶 酶
果胶酶
4.1果胶酶在果汁生产中的作用
一、基础知识 （一）果胶酶的作用 阅读课本P42的内容，思考下列问题： • 什么是果胶，其单体是什么？ • 果胶对果汁制作的影响？
• 什么是果胶酶？
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的 条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示(果汁体积 或果胶分解速率)，实验操作和记录是比较切实可 行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择 一个最可能是实验结果的曲线图 甲 。若实验所 获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标出 “m”点的位置。
果 胶 分 解
• 果胶酶在果汁制作中的作用是什么？
一、基础知识
果胶与果胶酶
作用：植物细胞壁和胞间层的主要成分
单体：半乳糖醛酸 果胶
特点： 不溶于水 影响果汁的出汁率和澄清度
作用：果胶 果胶酶 半乳糖醛酸
瓦解细胞壁和胞间层，提高 果汁的出汁率和澄清度
果胶酶 （一类酶 多聚半乳糖醛酸酶
的总称）
本
包括 果胶分解酶
质