实验4-果汁中的果胶和果胶酶

果胶不溶于乙醇。
什么是果胶酶？
果胶酶：①可以水解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层， 使榨取果汁变得更容易。②可使果胶分解成可溶性的半乳 糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。③黑曲霉和苹果青霉等 都可用于生产果胶酶。
分解果胶的一类酶的总称
澄清 加 未 加 浑浊 果 果 胶 胶 酶 酶
特别注意：在果汁生产中应用果胶酶可以提高水果的 出汁率（果汁量）并使果汁变得澄清。
分层明显， 沉淀比1号大 液体浑浊 液体比3号浑浊
4
特别注意：果胶能使果汁变浑浊，而果胶酶可以水 解果胶，使果汁变澄清。
探究温度和pH对果胶酶活性的影响
酶的活性：酶催化一定化学反应的能力，用来反映酶催 化效率的高低。 表示方法：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。
设置一系列的温度梯度和pH梯度
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量 （如图中C）。 ④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量， 结果如下表：
温度/℃ 果汁量/mL 10 8 20 13 30 15 40 25 50 15 60 12 70 11 80 10
根据上述实验，请分析并回答下列问题。 （1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁 中的 果胶 水解。 （2）实验结果表明，在上述8组实验中，当温度为 40℃时 果汁量最多，此时果胶酶的活性 相对最强 。当温度再升高 时，果汁量降低，说明 温度升高，降低了果胶酶的活性 。 （3）实验步骤①的目的是 使果胶酶和苹果泥处于同 。 一温度条件下
温度/℃
果汁量/mL
10
8
20
13
30
15
40
25
50
15
60
12
70
11
80
10
思考与练习
①制作果胶的最佳条件是什么？ ②果胶酶在制作果汁中起什么作用？ ③果胶酶还可能有什么作用？ ④果胶酶水解果胶的最终产物是什么？要使果汁澄清， 应该使用果胶酶和果胶甲酯酶中的哪一种？还是同时 使用两种酶？为什么？
例题：在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分 地催化反应，应采取的措施是（ ） A. 加大苹果泥用量 B. 加大果胶酶用量 C. 进一步提高温度 D. 用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
例题：下列关于果胶酶的叙述正确的是 （ ） ①具有分泌功能的细胞产生的 ②凡是活细胞都能产生果胶酶 ③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 ④可用黑曲霉、苹果青霉等生产果胶酶 ⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶 ⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸 A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑥ D．③④⑤
（2）实验中，操作流程A和B的先后顺序为 A→B 。 在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是 阀1。要测 定从固定化柱流出的苹果汁中是否含有果胶，可取一定量 的果汁与等量的 乙醇 混合，如果出现 现象， 说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解，应将流 沉淀（浑浊） 慢 速调 。 （3）实验后，将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干 天，该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验，说明固定化酶 重复 利用。 可被
参考答案：①略。②提高出汁率（果汁量）和澄清度。 ③果酒澄清、洗衣粉的添加剂。④半乳糖醛酸、同时使用。
例题：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，但能溶于酒精 D. 果胶对果汁的澄清度会产生影响
例题：关于果胶酶的说法正确的是（ ） 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 特别注意：果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的 一类酶的总称，它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶 和果胶酯酶。
自变量：
因变量：
。
。
实验原理：在一定范围内，果肉的出汁率（果汁量）与 果汁的澄清度与果胶酶的活性成正比。
探究果胶酶的最ห้องสมุดไป่ตู้用量
40℃
例题：工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞的 细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响， 某学生设计了如下图所示的实验： ①将果胶酶与苹果泥分装于不同的试管，在10℃水浴中恒 温处理10 min（如图中A）。 ②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水 浴中恒温处理10 min（如图中B）。
例题：我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易 造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群 的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在 果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶 酶的某些特性，进行了如下实验： （1）实验方法：按如图所示的顺序进行操作。
实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如下 图所示： ①图中自变量是温度，除此之外还可用 来表示。 A. 酶的浓度 B. 苹果泥的量 C. 水的加入量 D. pH ②图中的纵坐标还可用 来表示。果汁的量（体积）
③实验小组改变了实验条件后重复做以上实验，得到曲线 乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原 因是： 。 ④步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同 试管中，恒温的目的是 。
③同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的 量的不同而改变 ④保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免底物和果胶 酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性
例题：（2010· 浙江高考）某同学进行苹果汁制作实验，工 艺如下图所示。 （1）图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是 消毒 。黑曲 霉提取液中含有的 果胶酶 可水解果胶，从而使果汁澄 吸附 清。固定化柱中填充的石英砂通过 方式将酶固 定化，酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除 去 未被固定的酶 。
第二章 酶的应用
实验4 果汁中的果胶和果胶酶
课题背景
制作果汁要解决两个主要问题：①果肉的出汁率低，耗时 长。②榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。
实验目的
①探究制作果汁的最佳条件。②检测果胶酶活性，观察 果胶酶对果汁形成的作用。③说明果胶的化学性质及果 胶酶的作用原理。
什么是果胶？
果胶：①植物细胞壁及胞间层的主要组成成分之一，由半 乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。②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。
设备及用品
匀浆机、小刀、烧杯、酒精灯、试管、移液器、量筒。
探究制作果汁的最佳条件
苹果泥
对照组
实验结果
试管号 反应体系 处理
加热 不加热 加热 不加热
加酒精前现象
分层明显，沉淀 被浓缩成一小团
加酒精后现象 果汁被稀释 果汁被稀释 产生絮状沉淀 产生大量絮 状沉淀
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苹果汁 果胶酶 苹果汁 果胶酶 苹果汁 蒸馏水 苹果汁 蒸馏水