《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》選修1

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1、課　　題 課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 課程目標(biāo) 知識(shí)與 技能 1、果膠酶的作用 2、理解、應(yīng)用影響果膠酶活性的因素 3、提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰? 過(guò)程與 方法 1、探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響 2、探究PH對(duì)果膠酶活性的影響 3、探究酶量大小對(duì)反應(yīng)速度的影響 情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究酶的影響因素，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神和合作精神 教學(xué)重點(diǎn) 溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響 教學(xué)難點(diǎn) 果膠酶的最適用量 教學(xué)過(guò)程 二次備課 一、情境導(dǎo)入 我國(guó)水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，每年上市的新鮮水果品種多、數(shù)量大。但由于收獲的季節(jié)性強(qiáng)，易造成積壓滯銷(xiāo)，腐爛變質(zhì)。水果的加工

2、技術(shù)，不僅可以緩解產(chǎn)銷(xiāo)矛盾，而且能夠提高產(chǎn)品的附加值，滿(mǎn)足人們不同層次的需求。水果的加工包括制作果汁、果干、果粉和果酒等。在本課題中，我們將探究果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。 二、授新課 制作果汁的過(guò)程中。主要存在兩個(gè)主要問(wèn)題：第一，果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)；第二，榨取的果汁渾濁，粘稠度高，容易發(fā)生沉淀（平時(shí)我們用榨汁機(jī)榨出來(lái)的果汁沉淀物很多）。而造成這種結(jié)果的主要原因在于植物的細(xì)胞壁以及細(xì)胞壁與細(xì)胞壁之間的胞間層的影響。 1．基礎(chǔ)知識(shí) 1．1果膠是 植物細(xì)胞壁和胞間層 的主要組成成分之一。 1．2在果汁加工中，果膠的存在易導(dǎo)致 果汁出汁率低，果汁渾濁 。 1．3果膠酶分解

3、果膠的作用是：①瓦解 植物的細(xì)胞壁及胞間層 ，使榨取果汁更容易，②把果膠分解為 可溶性的半乳糖醛酸 ，使渾濁的果汁變得澄清，因此可以解決果汁加工中出現(xiàn)的問(wèn)題。 1．4果膠酶是一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括： 多聚半乳糖醛酸 酶、 果膠分解 酶和 果膠酯 酶。 〖思考1〗在植物細(xì)胞工程中果膠酶的作用是 與纖維素酶一起除去植物細(xì)胞的細(xì)胞壁 。 1．5酶的活性是指：酶催化 一定化學(xué)反應(yīng) 的能力。 1．6酶的活性高低可用一定條件下的酶促 反應(yīng)速度 來(lái)表示，即單位時(shí)間、單位體積內(nèi) 反應(yīng)物減少耗量 或 產(chǎn)物增加量 來(lái)表示。 1．7影響酶活性的因素有： 溫度 、

4、 PH 和 抑制劑 等。 1.8食品工業(yè)生產(chǎn)中最常用的果膠酶是通過(guò) 霉菌發(fā)酵 產(chǎn)生。 1.9根據(jù)影響酶活性的因素，在實(shí)際生產(chǎn)中我們?nèi)绾潍@得果膠酶的最高活性？ 確定果膠酶的最適溫度、最適PH等條件。 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 活動(dòng)1：閱讀“資料一：探究溫度和PH對(duì)酶的活性的影響”，思考下列問(wèn)題并嘗試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 2．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 定量測(cè)定溫度或pH對(duì)果膠酶活性的影響 。 〖思考1〗該實(shí)驗(yàn)與必修I中探究“影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)有何不同？ 前者屬于是定量分析實(shí)驗(yàn)，后者屬于定性分析實(shí)驗(yàn)。 2．2實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶瓦解細(xì)胞壁和胞間層增大果汁產(chǎn)量；果膠酶催化分解果膠增大果汁

5、澄清度。 2．3變量設(shè)計(jì)與控制： ①你確定的溫度梯度（或pH梯度）為 10℃或5℃（或0.5、1.0） 。 ②實(shí)驗(yàn)的自變量是 溫度（或pH） ，控制自變量的方法是利用 恒溫水浴鍋（或滴加酸堿等） 。 ③實(shí)驗(yàn)的因變量是 酶的活性 ，檢測(cè)因變量的方法是測(cè)定 果汁的產(chǎn)出量或澄清度 。 〖思考2〗果汁與果膠酶在混合之前，分裝在不同試管中用同一恒溫處理的目的是什么？ 保證果汁與果膠酶混合前后的溫度相同，避免因混合導(dǎo)致溫度變化而影響果膠酶活性。 〖思考3〗該實(shí)驗(yàn)中是否設(shè)置了對(duì)照？若設(shè)置，那么它是如何設(shè)置的？若沒(méi)有，則如何進(jìn)行設(shè)置？ 已經(jīng)設(shè)置了對(duì)照。不同的溫度設(shè)置之間可以

6、相互對(duì)照。 〖思考4〗怎樣排除PH和其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾？目的是什么? 控制PH和其他因素相同，保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。 〖思考5〗教材中A、B兩個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有何不同？ 測(cè)定的因變量不同（A測(cè)定果汁產(chǎn)量，B測(cè)定果汁澄清度）。 3．操作提示 活動(dòng)2：閱讀“操作提示”，回答下列問(wèn)題 3．1制備果泥：用 榨汁機(jī) 榨制果泥。在榨制橙子汁時(shí)應(yīng)怎樣處理橙皮? 不必去橙皮 3．2在探究不同PH對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，可以用 0.1%的NaOH溶液和鹽酸 調(diào)節(jié)pH。 3．3在果膠酶處理果泥時(shí)，為了是果膠酶能充分地催化反應(yīng)，如何操作? 用玻璃棒不時(shí)攪拌。

7、 4．結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 將以下某同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線(xiàn)圖。 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線(xiàn)圖的方法 ①以自變量為橫坐標(biāo)、以因變量為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系。 ②注明坐標(biāo)軸名的名稱(chēng)、單位、坐標(biāo)原點(diǎn)以及曲線(xiàn)名稱(chēng)。 ③每個(gè)坐標(biāo)軸上的取值單位要相等。 ④將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)在坐標(biāo)系中，并用各種線(xiàn)型連接起來(lái)。 溫度℃ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 果汁量/ml 1 2 4 6 5 4 3 2 1 三、當(dāng)堂反饋 例1. 水果罐頭蓋上印有“如發(fā)現(xiàn)蓋子鼓起，請(qǐng)勿選購(gòu)”的字樣，引起蓋子鼓起的最可能原因是（ ） A、好氧型細(xì)

8、菌呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O B、酵母菌呼吸，產(chǎn)生CO2和C2H5OH C、乳酸菌呼吸，產(chǎn)生 CO2和 C3H6O3 D、酵母菌呼吸，產(chǎn)生CO2和 H2O [答案] B 例2. 有人測(cè)定了A、B、C、D四種植物體內(nèi)多種酶的活性與溫度的關(guān)系，結(jié)果如下圖所示。 根據(jù)圖中的信息，你認(rèn)為在25攝氏度條件下，競(jìng)爭(zhēng)能力最強(qiáng)的生物和對(duì)溫度適應(yīng)范圍最廣的生物分別是（ ） A B和D B B和C C B和A D A和C 催 C D 化 1

9、00 A B 效 率 50 （ %） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [解析] 酶活性具有一定的溫度范圍和適宜溫度，溫度過(guò)高酶會(huì)失活，低溫對(duì)酶活性抑制；在一定溫度下，最適宜該溫度的酶活性最強(qiáng)，該生物生活的也最好，競(jìng)爭(zhēng)力就強(qiáng)；酶有活性的范圍最大，生物的生存溫度范圍就越廣。 [答案] A ☆綜合應(yīng)用 例3.實(shí)驗(yàn)研究pH對(duì)酶活性的影響，準(zhǔn)備5支含有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體

10、凝固蛋白塊，試管均置于25 ℃室溫條件下，將各試管蛋白塊消失的時(shí)間記錄于下表： 酶溶液的pH 蛋白塊消失的時(shí)間（min） 1 2 3 4 5 13 9 11 45 >60 （1）酶活性最強(qiáng)時(shí)的pH是_________。 （2）蛋白塊消失的時(shí)間與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是_________。 （3）請(qǐng)以2種方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短的時(shí)間內(nèi)完成。 （4）在人體消化道中，能分泌本實(shí)驗(yàn)中酶的部位是_________。 （5）為確認(rèn)蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行什么設(shè)計(jì) [解析] 在其他條件相同情況下，利用酶的特性知識(shí)和有關(guān)生物學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一定的濃度梯度進(jìn)行對(duì)照

11、，觀察酶分解蛋白塊的時(shí)間，判斷蛋白酶的適宜pH值。既考查了基本知識(shí)，又能提高實(shí)驗(yàn)探究的能力 [答案] （1）2 （2）酶活性越大，蛋白質(zhì)分解越快，蛋白塊消失的時(shí)間越短 （3）方法Ⅰ：將題給溫度由25℃提高至大約37℃。方法Ⅱ：將原題中正方體蛋白塊處理得更?。ㄈ缜谐?.5×0.5×0.5=0.125 cm3)，這相當(dāng)于消化道內(nèi)進(jìn)行的物理性消化 （4）胃（答小腸不給分，因pH與題意不符） 制備水果泥 （5）另增加一個(gè)試管，放入等量的蛋白塊并將pH調(diào)得適當(dāng)，但不加酶溶液 四、課堂小結(jié) 水果泥與果膠酶分別水浴保溫 配制果膠酶 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 將水果泥和果膠酶混合保溫 動(dòng)手實(shí)驗(yàn) 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 得出結(jié)論 過(guò)濾出果汁 記錄果汁量 改變不同的溫度后重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn) 五、作業(yè)： 附：板書(shū)設(shè)計(jì) 教學(xué)后記：