内容发布更新时间 : 2024/12/25 3:48:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
【课 题】果胶酶在果汁生产中的作用
(一)基础知识(课前预习)
1、制作果汁要解决的两个问题:一是果肉的 ;二是榨取的果汁的 ;
2、果胶是 主要成分之一,它是 聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。果胶酶能够分解 ,瓦解植物细胞的 及 ,使榨取果汁更容易,而果汁分解成可溶性的 ,也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括 、 和 等。
3、酶的活性是指 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的 来表示。在科学研究与工业生产中,酶的反应速度用 来表示。 4、 、 和 等条件会影响酶的活性。
5、若果胶酶的最适温度为450C、最适PH为6,在下列构建坐标,分别画出果胶酶的活性与温度、PH的关系。
6、实验过程中可以变化的因素称为 。其中人为改变的变量称为 ,随着自变量变化的量称为 。除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为 。 (二)实验设计(课堂解决)
1、阅读“[资料一]探究温度和PH对酶的活性的影响”,思考下列问题: (1)实验的目的: 。 思考:该实验与必修1中“探究影响酶活性的条件”的实验有何不同?
(2)实验原理: (3)变量设计与控制:
①你确定的温度梯度(或PH梯度)为 。
②实验自变量是 ,控制变量的方法是利用 ③实验的应变量是 ,控制应变量的方法是测定 。 (4)下面是某同学设计的实验步骤:
①、用榨汁机榨取适量的苹果汁,并配制一定浓度的果胶酶备用。
②、取大烧杯 只,并注明温度:100C、 150C、200C、 250C、 300C、 350C 、400C 450C 、500C 。
③、取试管 支, 支倒入10mL果汁(A管), 支倒入2mL 溶液(B管)。 ④、将不同温度的水倒入相应的烧杯中,每只烧杯中放入 试管各一支,并插入一支温度计。
⑤、保持水温恒定。一段时间后 ⑥、利用 处理后的果汁,用量筒测量果汁的体积并设计表格记录。 问题思考:
a、 进行④处理的目的是 。
b、上述 为设置对照实验,这种对照称为 。 c、为什么可以根据⑥操作判断果胶酶的活性高低?
d、设计表格记录实验数据
e、若测定PH的影响应这样操作?
f、当探究PH对果胶酶或性的影响时,自变量是 ,保持不变的因素有 。 2、阅读“[资料二]探究果胶酶的用量”,回答下列问题:
(1)该实验中应怎样控制温度和PH? 。 (2)此实验的应变量应当是 ,其他条件控制 (相同或不同)。 【例题分析】果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物细胞壁及胞间层,在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
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。 实验一:果胶酶在果汁生产中的作用 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)取两个100ml洁净烧杯,编号为1、2号,按相应程序进行操作,请完成表中未
填写的内容。 烧杯 操作顺序 项目: 1 2 20mL 20mL ① 在烧杯中加入苹果泥 2mL ② ③ 注入蒸馏水 10min ④ 在恒温水浴中保温,并用玻璃棒不时搅拌 10min (3)取出两个烧杯,同时进行过滤。观察或比较 ,并记录结果。
实验结果的预测及结论: 如果是 ,则说明果胶
酶对果胶的水解具有催化作用。
实验二:验证果胶酶在果汁生产中的作用
(1)在课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶
液、编号、编组”之后,有下列两种操作:
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。
请问哪一种方法更为科学: ,并说明理由:
。
(2)实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使 ,以减少实验误差。
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,当横坐标表示pH,纵坐标表示 ,实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解,在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图: 。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。
【巩固练习】
1、工业上常用发酵罐生产淀粉酶,现用发酵罐研究碳水化合物的种类对于微生物产生淀粉酶的影响,将多种不同碳水化合物用于研究,实验中,PH维持在7—8之间,其他条件保持稳定,测定淀粉酶的产量(相对值),结果如下表所示: 碳水化合物的来源 玉米淀粉 麦芽糖 葡萄糖 蔗糖 乳糖 不含糖 淀粉酶产量(相对值) 235 179 52 17 0 0 (1)关于碳水化合物种类对于微生物产生淀粉酶的影响,你有何结论?根据这一结论再提出一项假设。
(2)说明淀粉酶的一项商业用途。 (3)为什么说微生物能利用多种碳水化合物是其具有的生存优胜?
(4)进一步研究酸碱度对于淀粉酶产量的影响,只用一种碳水化合物,结果如下表所示:
PH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 淀粉酶产量(相对值) 0 4 13 18 14 11 ①、这项研究中使用哪一类碳水化合物最为合适? 。 ②、评价酸碱度是如何影响微生物产生淀粉酶的。
2、荔枝是岭南佳果,但季节性强,不耐储藏。如果把荔枝制成果酒,则能明显提高经济效益。在把荔枝制成果酒的过程中,很多因素会影响荔枝酒的产量。尤其是在制酒的第一步:把水果制成果汁时,出汁率较低,严重影响果酒产量。而果胶酶能明显增加出汁率。为了解对于一定量的荔枝果泥,要使用多少果胶酶最合适,生物兴趣小组同学提出了开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料用具,设计实验步骤(实验课题名称、结果预测等略)。
实验材料和用具:荔枝果泥50ml、质量浓度为5%的果胶酶母液20ml、大烧杯、相同规格试管若干支、温度计、漏斗、量筒、吸管、滤纸等 设计实验步骤:
①取四支试管,编号为A、B、C、D;
② ; ③ ;