课题1　果胶酶在果汁生产中的作用优质教案设计

专题4 酶的研究与应用

课题4.1 果胶酶在果汁生产中的作用

一、课题目标

（一）知识与技能

1、果胶酶的作用

2、理解、应用影响果胶酶活性的因素

3、提高学生的实验能力

（二）过程与方法

1、探究温度对果胶酶活性的影响

2、探究PH对果胶酶活性的影响

3、探究酶量大小对反应速度的影响

（三）情感、态度与价值观

通过实验探究酶的影响因素，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神

二、课题重点

温度和PH对果胶酶活性的影响

三、课题难点

果胶酶的最适用量

四、教学方法

启发式教学

五、教学工具

多媒体课件

六、教学过程

（一）引入新课

拿着一瓶水果饮料，进入教室。问：同学们谁能回答我这瓶饮料是用什么做成的？它的透明度怎样？大批的水果是怎么做成饮料的？然后分组讨论。讨论果汁生产中存在的问题?（1、果肉的出汁率低,耗时长．2、榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀．）

怎么能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清？在生产上，使用果胶酶、纤维素酶等解决。

果胶酶有什么作用？

（二）进行新课

1．基础知识

（一）酶的基础知识

回忆：在高一我们学习过有关酶的知识，请回忆以下问题，

1、酶的概念：酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物；

2、酶的本质：蛋白质（大多数）或RNA；

基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸

3、酶的功能：在各种化学反应中起催化作用。

原因：酶能降低化学反应的活化能，从而使反应能够迅速的进行。

4、酶的特性

（1）高效性：

酶的催化效率是无要催化剂的107～ 1013倍。

（2）专一性：

一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。

1

（3）需要适宜的条件：

适宜的温度、适宜的PH值。

（二）果胶酶的作用

活动1：阅读“果胶酶的作用”，讨论并回答下列问题：

1．1果胶是

植物细胞壁和胞间层 的主要组成成分之一。

1．2在果汁加工中，果胶的存在易导致 果汁出汁率低，果汁浑浊 。

1．3果胶酶分解果胶的作用是：①瓦解 植物的细胞壁及胞间层 ，使榨取果汁更容易，②把果胶分解为 可溶性的半乳糖醛酸 ，使浑浊的果汁变得澄清，因此可以解决果汁加工中出现的问题。

1．4果胶酶是一类酶的总称，包括： 多聚半乳糖醛酸 酶、 果胶分解 酶和 果胶酯 酶。

〖思考1〗在植物细胞工程中果胶酶的作用是 与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁 。

活动2：阅读“酶的活性与影响酶活性的因素”，讨论并回答下列问题：

1．5酶的活性是指：酶催化 一定化学反应 的能力。

1．6酶的活性高低可用一定条件下的酶促

反应速度 来表示，即单位时间、单位体积内 反应物消耗量 或 产物生成量 来表示。

1．7影响酶活性的因素有： 温度 、 PH 、 激活剂 和 抑制剂 等。

活动3：阅读“果胶酶的用量”，讨论并回答下列问题：

1.8食品工业生产中最常用的果胶酶是通过 霉菌发酵 产生。

1.9根据影响酶活性的因素，在实际生产中我们如何获得果胶酶的最高活性？

确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件。

2．实验设计

活动4：阅读“资料一：探究温度和PH对酶的活性的影响”，思考下列问题并尝试写出实验过程：

2．1实验目的： 定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响 。

〖思考2〗该实验与必修I中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同？

前者属于是定量分析实验，后者属于定性分析实验。

2．2实验原理：果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量；果胶酶催化分解果胶增大果汁澄清度。

2．3变量设计与控制：

①你确定的温度梯度（或pH梯度）为 10℃或5℃（或0.5、1.0） 。

②实验的自变量是 温度（或pH）

，控制自变量的方法是利用

恒温水浴锅（或滴加酸碱等） 。

③实验的因变量是 酶的活性 ，检测因变量的方法是测定 果汁的产出量或澄清度 。

〖思考3〗果汁与果胶酶在混合之前，分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是什么？

保证果汁与果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性。

〖思考4〗该实验中是否设置了对照？若设置，那么它是如何设置的？若没有，则如何进行设置？

已经设置了对照。不同的温度设置之间可以相互对照。

〖思考5〗怎样排除PH和其他因素对实验结果的干扰？目的是什么? 控制PH和其他因素相同，保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。

〖思考6〗教材中A、B两个同学的实验设计有何不同？

测定的因变量不同（A测定果汁产量，B测定果汁澄清度）。

3．操作提示

活动6：阅读“操作提示”，回答下列问题

2

3．1制备果泥：用 榨汁机 榨制果泥。在榨制橙子汁时应怎样处理橙皮? 不必去橙皮

3．2在探究不同PH对果胶酶活性的影响时，可以用 0.1%的NaOH溶液和盐酸 调节pH。

3．3在果胶酶处理果泥时，为了是果胶酶能充分地催化反应，如何操作? 用玻璃棒不时搅拌。

4．结果分析与评价

将以下某同学实验数据转换成曲线图。

将实验数据转换成曲线图的方法

①以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系。

②注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。

③每个坐标轴上的取值单位要相等。

④将实验数据标在坐标系中，并用各种线型连接起来。

温度℃

果汁量/ml

七、板书设计

（一）果胶酶

1、果胶酶：一类酶：包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶。

果胶酶

果胶 半乳糖醛酸

最适温度为45～50℃ 最适pH为3.0～6.0 2、作用

①

分解果胶

②

提高出汁率，澄清度

（二）实验设计

1、探究温度对果胶酶活性的影响

实验原理：果胶酶的活性受温度影响。

处于最适温度时，活性最高。

果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。

2、探究pH对果胶酶活性的影响

实验原理：果胶酶的活性受pH影响。

处于最适pH，酶的活性最高。

果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。

八、习题巩固

1．同一个体内的各类活细胞所含的酶

A．种类有差异，数量相同 B．种类有差异，数量不同

C．种类无差异，数量相同 D．种类无差异，数量不同

2．果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明

A．酶具有专一性 B．酶的成分是蛋白质

C．酶的活性受环境影响 D．该沉淀的是氨基酸

3 10 1 15 2 20 4 25 6 30 5 35 4 40 3 45 2 50 1

3．下列说法不正确的是

A．酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的 B．酶的数量越多，果汁产量越多

C．酶的催化反应时间能够影响果汁的产量 D．苹果泥的数量也能够影响果汁的产量

4．活细胞内合成酶的原料是

A．脂肪酸 B．氨基酸 C．核苷酸 D．氨基酸和核苷酸

5．下列可表示酶反应速度的是

A．单位时间内反应物的减少量 B．单位体积内产物的增加量

C．单位时间内产物的增加量 D．单位时间、单位体积内反应物的减少量

6．下列不能产生果胶酶的是

A．植物 B．霉菌 C．酵母菌 D．放线菌

7．下列不属于果胶酶的是

A．多聚半乳糖醛酸酶 B．果胶分解酶 C．果胶酯酶 D．半乳糖醛酸酶

8．下列不能影响酶活性的是

A．温度 B．pH C．酶的抑制剂 D．酶的数量

9．下列能影响酶的活性，但不会使酶的分子结构遭到破坏的是

A．低温 B．高温 C．过酸 D．过碱

10．下列不是影响果汁产量的是

A．pH B．温度 C．酶的数量 D．苹果的能用量

答案：1．B 2．A 3．B 4．B 5．D 6．D 7．D 8．D 9．A 10．C．

九、课余作业

1．为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？

2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？

十、课堂小结

这个内容学生来说，并不生疏。在必修内容中就已经对酶活性的影响因素有过一定的探究，所以可以用比较短的时间分析这个内容。对于果胶酶的作用及生产原理需要进行一定的分析和探讨，以期学生对该知识有一个较深刻的认识。另外，要求不论是哪个探究内容，都要求学生能自己设计出一个合理可行的方案，因为学生在这里有基础。还要求学生思考工业生产中果胶酶价格、重复使用等问题，激发学生关注生产生活的意识。

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