一、课题目标
简述果胶酶的作用；检测果胶酶的活性；探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量；搜集有关果胶酶应用的资料。
二、课题重点与难点
课题重点：温度和pH对果胶酶活性的影响。
课题难点：果胶酶的最适用量。
三、课题背景分析
随着生活水平的提高，水果几乎成为人们生活中的必需品，果汁饮料也深受人们的喜爱。将水果制成果汁，不仅有利于解决水果丰收季节的产、销、运输和保存等多方面的问题，而且提高了水果的附加值，满足了人们不同层次的需要。课题背景从与社会的联系、与学生生活的联系入手，引入课题研究。教师在教学过程中，可以以本地某种水果的生产、贮存、加工和运输为素材，让学生做一个简单的估算，从而认识到果汁加工的经济效益。例如，可以让学生计算生产一升苹果汁大约需要多少斤苹果，苹果与苹果汁的价格相差多少；等等。此外，教师还可以联系学生已有的关于酶的知识，引导学生认识果胶酶的特性及其作用。
四、基础知识分析与教学建议
知识要点：1.果胶酶的作用；2.酶的活性的定义；3.影响酶活性的因素；4.果胶酶的用量。
教学建议：关于果胶酶作用的教学，教师可以先展示图4-1，介绍植物细胞壁的成分和细胞与细胞之间的胞间层成分，说明这些成分对果汁制作的影响，从而引出果胶酶在果汁生产过程中的作用。
图4-1 植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分
五、实验安排及注意事项
本课题的研究建立在必修模块“探究影响酶活性的条件”的基础之上，与必修模块的探究的不同之处主要体现在两个方面：一是酶的活性不是通过定性分析而是通过定量分析来进行探究的；二是本课题并不仅仅满足于探究温度和pH对酶活性的影响，还探究了果胶酶的最适用量，对生产实践具有指导意义。本课题可用3～4课时。其中，探究温度对果胶酶活性的影响的实验可以参考下面的教学思路进行。
在实际的操作过程中，还需要注意下列事项。
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。
实验报告
果胶酶在果汁生产中的作用
一．实验目的
1. 探究不同温度对果胶酶活性的影响;
2. 探究不同 ph 对果胶酶活性的影响;
3. 探究果胶酶的用量对果汁生产的影响。
二．实验原理
1. 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。
2. 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。
3. 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，在增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。
三．实验材料与用具
苹果、果胶酶、盐酸溶液、榨汁机、电子天平、恒温水浴锅、烧杯、量筒、试管、漏斗、温度计、玻璃棒、滤纸、滴管、三脚架
四．实验步骤
（一）温度对果胶酶活性的影响
1. 制备果汁 选取一个中等大小的苹果( 约 200g) 洗净后，不去皮，切成小块，放入榨汁机中，加入 约 200ml 水，榨取 2min，制得苹果泥。量取一定体积 的苹果泥，不同条件下处理后，用滤纸进
行过滤即可得 到果汁；
2. 取9支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶；
3. 将9支试管分别放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的水浴锅中保温10分钟；
4. 过滤果汁用量筒测量果汁的里量，并记录数据。
（二）ph 对果胶酶活性的影响
1. 制备果汁；
2. 取5支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶；
3. 将5支试管放入40℃恒温水浴锅中加热；
4. 待试管内温度稳定后在5支试管分别加入ph分别为5、6、7、8、9的盐酸溶液；
5. 恒温保持10min；
6. 过滤果汁用量筒测量果汁的里量，并记录数据。
（三）果胶酶的用量对果汁生产的影响
1. 配制不同浓度的果胶酶溶液 准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的水溶液，取等量放入9支试管中，并编号1～9。；
一、实验目的
1. 了解果胶酶的特性和作用机制。
2. 掌握果胶酶提取和纯化的方法。
3. 学习果胶酶在不同条件下的酶活性测定。
4. 探究果胶酶在食品加工中的应用。
二、实验原理
果胶酶是一类能够降解果胶的多糖水解酶，主要分为三种：果胶分解酶、果胶酯酶和果胶裂解酶。果胶酶在食品加工中具有重要作用，如果汁澄清、果酱生产、果胶降解等。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料：柑橘皮、淀粉酶、葡萄糖标准液、酚酞指示剂等。
2. 仪器：恒温水浴锅、紫外可见分光光度计、离心机、天平等。
四、实验方法
1. 果胶酶的提取
（1）将柑橘皮洗净、去皮、去核，切成小块。
（2）将柑橘皮放入组织捣碎机中，加入适量的蒸馏水，捣碎成浆状。
（3）将浆状物过滤，得到果胶酶提取液。
2. 果胶酶的纯化
（1）将果胶酶提取液加入适量的硫酸铵，使蛋白质沉淀。
（2）离心，收集沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀，得到粗果胶酶。
（3）将粗果胶酶加入适量的硫酸铵，使蛋白质再次沉淀。
（4）离心，收集沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀，得到纯果胶酶。
3. 果胶酶的酶活性测定 （1）配制果胶溶液：称取一定量的果胶，用蒸馏水溶解，配制成一定浓度的果胶溶液。
（2）取一定量的果胶溶液，加入适量的淀粉酶，在恒温水浴锅中反应一定时间。
（3）加入酚酞指示剂，用葡萄糖标准液滴定至溶液呈粉红色，记录消耗的葡萄糖标准液体积。
（4）根据消耗的葡萄糖标准液体积和果胶溶液的浓度，计算果胶酶的酶活性。
4. 果胶酶在食品加工中的应用
（1）果汁澄清实验：将柑橘汁中加入适量的果胶酶，观察果汁澄清效果。
（2）果酱生产实验：将柑橘皮与果胶酶混合，观察果酱的质地和口感。
五、实验结果与分析
1. 果胶酶的提取和纯化
实验成功提取了果胶酶，并通过硫酸铵沉淀法进行了初步纯化。
2. 果胶酶的酶活性测定
通过酶活性测定，得到了果胶酶的酶活性为XX U/mg。
果胶酶及其在食品工业中应用
10化本2班 禤金萍 2010364223
摘要：果蔬是我们日常生活中必不可少的食品之一，随着生活水平的提高和消费结构的转变，饮料等果蔬加工产品更加受到大众的青睐。而在加工过程离不开酶的参与，果胶酶在工业生产领域中是一种重要的新型酶类，在果蔬饮料中的应用非常广泛，可用于果汁的提取、澄清、提高出汁率等方面。
关键词： 果胶酶 ； 应用；展望
1.果胶酶结构和来源
果胶分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1，4糖苷键聚合而成的多糖链，常带有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等组成的侧链，游离的羧基部分或全部与钙、钾、钠离子，特别是与硼化合物结合在一起[1]。果胶分子的结构因植物的种类、组织部位、生长条件等的不同而不同，其大致的结构简图如图1所示，总体可分为光滑区(smooth region)和须状区(hairy
region)两部分，主要由HGA、RG-I和RG-II三个结构区域构成，其中RG-II常以二聚体的形式存在。果胶酶(Pectinase)是世界四大酶制剂之一，是分解果胶质酶类的总称，主要包括原果胶酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶四大类。[2]果胶酶主要由黑曲霉产生，按作用方式的不同分为两大类，脂酶和解聚酶，后者包括水解酶和裂解酶。
2.果胶酶的应用
果胶酶主要应用于食品工业特别是果汁果酒的加工业，近年来也不断开拓了新的用途。我国学者对果胶酶的应用开展了较广泛而深入的研究。 2.1果蔬汁提取
目前果汁的提取方法主要是加压榨出和过滤,果汁加工时首先将植物细胞壁破坏。大多数植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶物质等组成,细胞壁的结构较紧密,单纯依靠机械或化学方法难以将其充分破碎。另外,果胶随成熟度的增加,酯化程度较高,也是影响出汁率的主要因素之一。用果胶酶处理可以破坏果实细胞的网状结构,提高果实的破碎程度,有效降低其黏度,改善压榨性能,提高出汁率和可溶性固形物含量,从而就能在压榨时达到提高出汁效率并缩短压榨时间的目的,同时把大分子的果胶物质降解后,有利于后续的澄清、过滤和浓缩工序。[3]例如在苹果汁生产中,苹果要先经机械压榨,然后离心获得果汁,但果汁中仍然含有较多的不溶性果胶而呈浑浊状。直接将果胶酶加到苹果汁中,处理后经加热杀菌、灭酶、过滤得到澄清的果汁。
