【探究】探究果胶酶作用的最佳条件
果胶酶分解果胶产物
果胶酶分解果胶产物一、引言果胶是一种常见的多糖类物质，广泛存在于植物细胞壁中。
它是由于果胶酶的作用而形成的，它可以促进果胶的降解。
果胶酶是一种酶类，它在植物发育和成熟过程中起着重要的作用。
本文将深入探讨果胶酶分解果胶产物的过程、影响因素以及在食品工业、医药领域的应用。
二、果胶酶的作用及分解果胶产物的过程果胶酶是一类催化果胶水解的酶，它能够降解果胶分子中的β-1,4-葡萄糖苷键，并将其分解为较低分子量的产物。
果胶酶通过切割果胶分子，使其具有更好的流动性、稳定性和可溶性。
果胶酶分解果胶主要经历以下几个步骤：1. 引入水分子：果胶酶通过引入水分子来切断果胶分子中的β-1,4-葡萄糖苷键，形成果胶的内酯环。
2. 水解产物的形成：果胶酶通过进一步降解该内酯环，使其分解成果胶的水解产物。
水解产物包括低分子量果胶、果胶醛、果胶酸等。
3. 进一步降解：水解产物可能会进一步降解成更小的分子，例如果胶寡糖和果胶单体。
三、果胶酶分解果胶产物的影响因素果胶酶分解果胶产物的过程受到多种因素的影响，包括酶的种类、酶的浓度、温度、酸碱度、反应时间等。
下面将对影响果胶酶分解果胶产物的几个关键因素进行详细探讨。
1. 酶的种类：不同种类的果胶酶对果胶的分解产物有不同的影响。
内切型果胶酶主要降解果胶分子中的内部连接，而外切型果胶酶主要降解果胶分子的末端连接。
2. 酶的浓度：酶的浓度对果胶酶分解果胶产物的效率和降解程度有着直接的影响。
过高的酶浓度可能导致果胶的过度降解，而过低的酶浓度则可能无法充分降解果胶分子。
3. 温度：适宜的温度有助于果胶酶的活性和稳定性。
不同的果胶酶对温度的要求有所不同，在特定温度范围内能够发挥最佳的降解效果。
4. 酸碱度：果胶酶的活性也受到反应体系的酸碱度的影响。
适宜的酸碱度可以提高果胶酶的活性和稳定性，从而促进果胶的降解。
5. 反应时间：反应时间也是影响果胶酶分解果胶产物的重要因素。
合理的反应时间可以确保果胶被充分降解，但过长的反应时间可能会导致产物的进一步降解和损失。
浙科版高中生物选修一实验果汁中的果胶和果胶酶PPT课件
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2、果胶酶在制作果汁中起什么作用？
果胶是细胞间的粘连部分,也是果汁中的成分,加 入果胶酶可将细胞离析,增加固形物的分散度。此 外还降低了水果匀浆悬液的粘度,有利于过滤掉不 溶物,并使果胶分解成半乳糖醛酸。
三、设备及用品（P34） 1．匀浆机(图9) 2．小刀 3．100ml的烧杯 4．沸水浴或酒精 5．试管 6．移液器 7．量筒
四、材料（P34） 1．山楂或苹果，每组10g 2．黑曲霉提取液或果胶酶溶液 3．95％的乙醇
五、操作步骤 1.制备匀浆：将苹果洗净、切开，去皮、籽、柄，切成小 块，用匀浆机制成匀浆。 2.酶处理对照：取两个100mL的烧杯，编 号A、B，各加入5g匀浆液，再向A中加入 10mL黑曲霉提取液或果胶酶溶液；B中加入 10mL水，间歇搅拌20～30min。
• (1)最终产物是半乳糖醛酸。 • (2)应同时使用两种酶。因为从微生物
中获得的果胶酶都包括这两种酶。
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2、果胶酶
本质：蛋白质 来源：有些微生物：如黑曲霉、苹果青霉 作用：果胶酶使果胶完全水解，使植物组织变得松散，有利
于果汁的形成，提高出汁率和果汁变澄清
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果胶酶 果胶甲酯酶
果胶酶是一类酶 不是一种酶
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食品酶学实验指导书模板
食品酶学实验指导书陆剑锋、孙汉巨03月实验一果胶酶的特性及其应用一、实验目的1. 掌握果胶酶活性的检测方法;2. 了解与掌握果胶酶的特性;3. 了解果胶酶在果汁澄清中的作用;二、实验原理果胶质是指植物中呈胶状的聚合碳水化合物, 是植物细胞间层和细胞壁的重要组分。
果胶质由三种化学成分: α-l, 4-聚-D-半乳糖醛酸、阿拉伯聚糖和β-1, 4-D-半乳聚糖。
果胶质按其分子中D-半乳糖醛酸上羧基酯化程度不同, 可分为原果胶、果胶酸和果胶酯酸。
果胶是多缩半乳糖醛酸甲酯, 为白色或黄褐色的粉末, 溶于20倍的水则成粘稠状液体, 与三倍或三倍以上的砂糖混合, 更易溶于水, 对酸性溶液较对碱性溶液稳定, 不溶于乙醇及其它有机溶剂。
果胶酶(EC.3.2.1.15)是分解植物主要成分果胶质的酶类, 与纤维酶相似, 是一群酶, 至少有8种酶分别作用于果胶分子的不同位点, 基本上分为解聚酶和果胶酯酶两大类。
前者能催化果胶解聚, 后者能催化果胶分子中的酯水解。
果胶水解酶澄清果汁分两步完成。
首先由果胶酯酶切断果胶的甲酯基, 生成果胶酸和甲醇, 紧接着液化型的果胶酸酶使果胶质低分子化, 生成带羧基的产物。
多数羧基会与金属离子或其它成分结合而凝聚。
这是可能发生二次沉淀的原因。
果胶酶广泛地分布于高等植物(胡萝卜、番茄、草莓、香蕉、桔子等)和微生物中。
果胶裂解酶的生产局限于霉菌。
其高产菌株多为曲霉和青霉属。
解聚酶来自于霉菌、细菌等微生物和胡萝卜等植物中。
果胶酯酶除在水果和蔬菜中存在外, 在细菌相霉菌亦有发现。
能引起橙、梨、苹果和香蕉腐败的微生物基本上都能产果胶酶, 因为这些水果中果胶含量高。
有利于分解果胶的微生物的生长和发育。
虽然有不少微生物都能产果胶酶, 但在工业生产中常采用真菌, 例如产酶活力高的曲霉、青霉、核盘霉等。
果胶酶主要应用于食品工业, 特别是水果加工。
由于果汁粘度高, 致使过滤困难和产率低。
果实经破碎后榨汁, 果胶溶出在果汁内, 造成果汁浑浊, 在储存中又会发生沉淀。
果胶酶澄清枸杞汁最佳工艺条件
3 3.1
试验结果与分析 温度对枸杞汁澄清的影响 酶澄清枸杞汁时，温度对透光度的影响程度
很大。果胶酶的本质为蛋白质，蛋白质的活性受 温度影响，当温度过高或过低时都会抑制酶的活 力释放，温度太高还可能使酶失活，这是因为高 温导致了蛋白质的变性。
Optimum technical conditions on clarification of Chinese wolfberry juice by pectinase
LI Yong, NIE Yong-hua, CUI Zhen-hua, YU Kun, CHEN Ling
(Ningxiahong Medlar Industry Group Company Limited, Zhongning 755100)
节机体免疫功能、能有效抑制肿瘤生长和细胞突 变、具有延缓衰老、抑制脂肪肝、调节血脂和 血糖、促进造血功能等方面的作用，并应用于临 床。枸杞子服用方便，可入药、嚼服、泡酒。 在有关枸杞制品的深加工过程中，常将枸 杞加工成液化浓缩枸杞汁来作为食品原料。但是 鲜枸杞汁容易出现浑浊、沉淀现象，以致果汁变
收稿日期：2011-10-28 作者简介：李勇(1960—)，男，宁夏银川人，工程师，研究方向为枸杞深加工开发研究。
食品科技
年 第 卷 第 期 FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品开发
果胶酶澄清枸杞汁最佳工艺条件 研究
李 勇，聂永华，崔振华，余 昆，陈 玲 (宁夏红枸杞产业集团，中宁 755100)
摘要：选用果胶酶对枸杞汁进行澄清，在最适pH和不调pH条件下、以及最适温度和常温作用下 比较了果胶酶对枸杞汁澄清效率及可溶性固形物含量的影响效果。结果表明：果胶酶的澄清效 果受温度的影响较大，调节pH值对澄清度的影响则表现不明显。且酶处理不增加枸杞汁的可溶 性固形物含量。正交试验证明：最佳澄清工艺条件为：pH4.0，酶解温度55 ℃，作用时间6 h， 酶剂量40 mg/kg。 关键词：枸杞汁；果胶酶；正交试验；最佳澄清工艺条件 中图分类号：TS 255.44 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)06-0113-03
实验4：果汁中的果胶和果胶酶资料
思考：若45℃水浴加热结果一样吗？ 果胶不溶于酒精，说 （六）实验结论：
•果胶酶能够分解果胶，使果汁澄清； •适当提高温度有利于果胶的分解，提高果汁品质；但温 度过高会使酶失活，不利于果胶的分解，降低果汁品质。
三、影响果胶酶活性因素的实验探究
探究温度(或pH)对果胶酶活性的影响： 1、实验原理：
①果胶酶的活性受温度(或pH)的影响，处于最适温度(或最 适pH)时活性最高； ②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比
果胶酶分解果胶，使植物组织松散，粘稠度降低, 二、实验内容 使不溶物沉淀下来；同时使组织匀浆中的固形物 （五）实验结果及分析： 变小，果汁澄清度提高。但高温会使酶失活。
烧杯号 试管
A (有酶) B (无酶) 1 2 3 4
处理加酒精前现象源自加酒精后现象加热 较澄清 沉淀物较少 不加热 （2号比1号更澄清） （2号比1号更少） 加热 沉淀物多 混浊 不加热 (4号比3号更混浊) （4号比3号更多） 明仍含有较多果胶。
3.果胶酶还可能有什么作用?
可用于果酒澄清；可作为洗衣粉的添加剂，更好去 除衣物上的果汁、果酱等。
思考与练习：
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的哪一种？还是同 时使用两种酶？为什么？
果胶酶水解果胶的最终产物是半乳糖醛酸。 要使果汁澄清，应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶 （从微生物中获得的果胶酶都包括这两种酶）。 因为只使用一种酶果胶就不能完全降解成半乳糖醛 酸，故不可能减少组织分散性，许多水果中的固形物不 能除去，这样会降低果汁的营养成分，也影响其澄清度。
一、基础知识
（二）果胶酶：
是分解果胶的一类酶总称。 1、含义： 果胶酶和果胶甲酯酶 2、种类： 果胶酶、果胶甲酯酶 3、作用： 半乳糖醛酸 果胶 可利用某些微生物（如黑曲霉、苹果青霉等）来 4、来源： 生产果胶酶。
苏教版高中生物选修1《果汁中的果胶和果胶酶》讲授课件
3、作用 果胶
果胶酶 果胶甲酯酶
半乳糖醛酸 半乳糖醛酸甲酯
4、应用 果汁生产：提高果汁量和澄清度 应用原理：水解果胶，使水果组织的分散性加大
1、实验原理： （1）果胶是植物细胞壁的主要成分。果胶酶能分解果
胶提高果汁出汁率，粘度下降，澄清度增加。 （2）果胶不溶于酒精。工业常用95%的酒精沉淀、鉴
〖资料〗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：
3、特性 果胶不溶于乙醇
乙醇沉淀法制取果胶： 加乙醇，果胶沉淀析出
1、种类 果胶酶和果胶甲酯酶
[特别提示：果胶酶和纤维素酶都是复合酶， 是一类酶的总称。]
2、来源 植物
黑曲霉、苹果青霉等微生物
（4）观察实验现象记录：然后每只试管各加 4ml的95%乙醇，观察记录现象。
制备苹果匀浆
果 胶 酶 溶 液
45℃水浴5-10分钟，过滤
加入果胶酶
加入蒸馏水
6、观察实验现象并填表（实验结果）
试管 条件 处理
1号 果汁 水浴热 加果
2号 胶酶 不加热
3号 果汁 水浴热 加蒸
4号 馏水 不加热
现象 澄清出汁多 稍澄清出汁少
块，放入匀浆机中。 （2）分组：取两只100nl烧杯编号A、B，
A：5g匀浆 + 10ml果胶酶溶液。 B：5g匀浆 + 10ml水。 搅拌20-30分钟。
（3）取4支试管编号1、2、3、4。 1：A混合液， 45℃水浴10分钟； 2：A混合液， 不加热10分钟； 3：B混合液， 45℃水浴10分钟； 4：B混合液， 不加热10分钟；
实验4 果汁中的果胶和果胶酶
家庭制造的果汁特别浑浊，而买的果汁却特别澄 清，你能说出其中的原因吗？
酶解法促进果胶降解制备果胶酶
酶解法促进果胶降解制备果胶酶一、酶解法概述酶解法是一种利用生物酶对特定物质进行分解或转化的技术手段。
在众多生物转化过程中，酶解法凭借其高效性、特异性和温和的反应条件而备受关注。
酶作为生物催化剂，能够在不改变反应平衡的前提下，显著加速化学反应速率，使复杂的生物分子分解或转化为更有价值的产物。
这种方法在食品、制药、化工等多个领域都有广泛应用，为生产高附加值产品和解决工业难题提供了重要途径。
二、果胶的结构与性质果胶是一种复杂的多糖类物质，广泛存在于植物细胞壁中，对植物细胞起着粘连和支撑的重要作用。
其结构主要由半乳糖醛酸及其甲酯通过α - 1,4 - 糖苷键连接而成，分子中还含有一定数量的鼠李糖、阿拉伯糖等中性糖支链。
果胶的性质与其结构密切相关，它具有良好的水溶性，在水溶液中能够形成粘稠的胶体溶液，这一特性使其在食品工业中被广泛用作增稠剂和稳定剂。
然而，果胶的存在也给某些工业生产过程带来了挑战，例如在果汁加工中，果胶会导致果汁浑浊、出汁率低，影响产品质量和生产效率。
三、果胶酶的分类与作用机制果胶酶并非单一的酶，而是一类能够分解果胶的酶的总称，主要包括多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）和果胶裂解酶（PL）等。
这些酶各自具有独特的作用机制，共同协作实现对果胶的有效降解。
多聚半乳糖醛酸酶（PG）主要作用于果胶分子中的α - 1,4 - 糖苷键，随机水解半乳糖醛酸之间的键，将长链果胶分子逐步分解为较短的片段，从而降低果胶溶液的粘度。
果胶甲酯酶（PME）则专注于催化果胶分子中甲酯基的水解反应，去除甲基基团，使果胶分子中的羧基暴露出来，这一过程有助于后续其他果胶酶对果胶的进一步分解，同时也会影响果胶的电荷性质和胶体稳定性。
果胶裂解酶（PL）通过β - 消除反应断裂果胶分子中的糖苷键，产生不饱和的半乳糖醛酸末端，这种裂解方式在特定条件下能够更有效地破坏果胶的结构，加快果胶的降解速度。
这些酶在不同的环境条件下（如温度、pH值等）表现出不同的活性，并且相互协同作用，形成一个复杂而高效的果胶分解体系。
实验果汁中的果胶和果胶酶
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
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
果汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 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
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）。
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：
产生絮状沉淀
4
苹果汁 蒸馏水
不加热
液体比3号浑浊
产生大量絮 状沉淀
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。