乳腺癌治疗课题1 果胶酶在果汁生产中的作用

2021年1月30日发(作者：猝死什么意思)
专题
4
酶的研究与应用


酶是细胞合成的生物催化剂 ，几乎所有的生命活动都离不开酶。随着生物科学技术的发展，酶已经
走出实验室，走进人们的生产和生 活。成吨的葡萄糖靠酶来生产；加酶洗衣粉、加酶牙膏在商店货架上
比比皆是；药店里有助消化的多酶片 ；医院里有用于诊断检测的酶传感器……然而，酶的商品化生产和
应用并非易事。在本专题中，我们将重 点研究酶在生产生活中的实际应用，包括制作果汁、洗涤衣物以
及通过细胞的固定化技术应用酶。

课题
1
果胶酶在果汁生产中的作用

课题背景
< br>我国水果生产发展迅速，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。水果的加工技术，不仅可以缓解产销矛盾，而且能够提高产品的附加值，满足人们
不 同层次的需求。水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。在本课题中，我们将探究果胶酶在
果汁 生产中的应用。

制作果汁要解决两个主要问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果 汁浑浊、黏度高，容
易发生沉淀。在生产上，人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决上述问题。在本课题中 ，我们将探究利用
果胶酶制作苹果汁的适宜条件，自己动手制作苹果汁。


基础知识

(
一
)
果胶酶的作用

果胶酶 有什么作用？观察图
4-1
，不难找到答案。果胶酶为什么能够提高水果的出汁率并使果汁变得
澄清呢？回答这个问题，需要了解植物细胞壁和胞间层的组成成分——果胶。

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 。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶
(
图
4-2 )< br>能够分解果
胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳 糖醛酸，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，包括多 聚半乳糖醛酸
酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。




?

植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工 业中使用量最
大的酶制剂之一，被厂泛地应用于果汁加工业。

(
二
)
酶的活性与影响酶活性的因素

酶的活性是指酶催化 一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化
学反应的反应速度来表示。 在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的
减少量或产物的增加量来表示 。

温度、
pH
和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性，果胶酶也是这样。在本 课题中，我们首先要探究温
度、
pH
对果胶酶活性的影响。

(
三
)
果胶酶的用量

生产果汁时，为了使果胶酶得到充分 的利用，节约成本，需要控制好酶的用量。在本课题中，我们
在探究了果胶酶催化反应的最适
p H
和最适温度的基础上，还要进一步探究对于一定量的苹果泥，使用多
少果胶酶最合适。

实验设计

请你根据下面提供的两个资料进行实验设计，写出详细的实验方案。

[
资料一
]
探究温度和
pH
对酶活性的影响

你已经研究过温度和
pH
对唾液淀粉酶活性的影响，掌握了在一恒定温度下通过设置< br>pH
梯度来确定
酶催化反应的最适
pH
，在一恒定的
pH下通过设置温度梯度来确定酶催化反应的最适温度的方法。在本课
题的研究中，你将如何设置温度梯 度和
pH
梯度呢？在此基础上，你能设计出具体的实验操作方法吗？下
面提供了一位同 学设计的实验方案及实验流程示意图
(
图
4-3 )
，请你结合有关问题评价他的实验方案，
然后确定自己的方案。

选取的温 度系列为：
30
℃、
35
℃、
40
℃、
45℃、
50
℃、
55
℃、
60
℃、
65
℃和
70
℃。