高中生物 第三章 酶的制備及活力測(cè) 第二節(jié) 酶在食品加工中的應(yīng)用學(xué)案 中圖版選修1

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1、 第二節(jié)　酶在食品加工中的應(yīng)用 1．簡述果膠酶的作用。 2．檢測(cè)果膠酶的活性。 3．探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量。 4．探討酶在食品制造等方面的應(yīng)用。 一、果膠與果膠酶 1．在植物中果膠與果膠酶的作用 在植物未成熟的果實(shí)中，果膠質(zhì)含量較多，果肉細(xì)胞結(jié)合得很緊密，因而果實(shí)較硬。在果實(shí)的成熟過程中，果實(shí)細(xì)胞不斷生成果膠酶。果膠酶能把果膠質(zhì)分解成小分子有機(jī)酸，使果肉細(xì)胞相互分離，因而果實(shí)由硬變軟。 2．果膠酶作用的適宜條件 最適溫度為45～50 ℃，最適pH范圍為3.0～6.0。Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金屬離子對(duì)酶有抑制作用。 3．果汁生產(chǎn)

2、中果膠酶的作用 在適宜條件下，果膠酶能使果汁中的不溶性果膠溶解，可溶性果膠的黏度下降，使果汁易于澄清和過濾。這不僅能使果汁易于壓榨，而且還能提高出汁率。 4．果膠酶的存在范圍 廣泛存在于植物果實(shí)和微生物中。工業(yè)上通常采用曲霉、青霉等微生物發(fā)酵來生產(chǎn)果膠酶。 二、不同濃度的果膠酶對(duì)澄清蘋果汁得率的影響 1．制備蘋果汁：蘋果打碎成勻漿。加熱到100 ℃，酶鈍化后，再冷卻至50 ℃左右。 2．配制不同濃度的酶液。 3．降解蘋果汁：將不同濃度的果膠酶溶液與已鈍化的蘋果汁混勻，45 ℃水浴60 min。 4．沉淀：加入明膠、硅溶膠、膨潤土、活性炭處理，充分混勻后靜置60 min，使其充分

3、沉淀后過濾，這些物品主要起吸附、沉淀和過濾作用，必須符合食品安全要求。 5．記錄結(jié)果：測(cè)量澄清濾液體積。計(jì)算澄清蘋果汁得率（R）＝V1/V2×100%，V1為澄清蘋果汁體積，V2為處理前蘋果汁體積。 三、其他酶在食品加工中的應(yīng)用 在淀粉糖工業(yè)中，葡萄糖、麥芽糖、果糖等的生產(chǎn)離不開淀粉酶制劑。在食品烘焙加工時(shí)，利用淀粉酶可增加面團(tuán)體積，改善面團(tuán)表皮顏色和松脆結(jié)構(gòu)，防止腐敗變質(zhì)；利用蛋白酶可以改善面筋的特性，降低黏度。 思考：利用果膠酶進(jìn)行果泥處理時(shí)，可不可以再加入蛋白酶促進(jìn)細(xì)胞壁分解？ 提示：不可以。因?yàn)楣z酶是蛋白質(zhì)，加入蛋白酶后會(huì)使果膠酶被分解。 果膠酶的組成及特點(diǎn)

4、 果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能被蛋白酶水解掉；果膠酶具有酶的通性：只改變反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 能夠產(chǎn)生果膠酶的生物包括植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等，食品工業(yè)生產(chǎn)中需要的果膠酶主要來自霉菌發(fā)酵生產(chǎn)?？缮晒z酶的霉菌有黑曲霉、米曲霉和文氏曲霉等。培養(yǎng)曲霉可用液體培養(yǎng)法，需添加果膠作為誘導(dǎo)物。 題型一 果膠與果膠酶 【例題1】下列關(guān)于果膠酶的說法，正確的是（　?。?。 A．果膠酶可以分解細(xì)胞壁的主要成分纖維素 B．果膠酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物 C

5、．果膠酶不特指某種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱 D．果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)和RNA 解析：因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍裕虼斯z酶只能水解果膠而不能水解纖維素，果膠酶是能夠分解果膠的一類酶的總稱，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，基本組成單位是氨基酸。半乳糖醛酸是果膠的組成單位，而并非果膠酶的組成單位。 答案：C 題型二 影響酶活性的因素 【例題2】下圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說明的是（　?。?。 A．在B點(diǎn)之前，果膠酶的活性和溫度成正比；之后，接近成反比 B．當(dāng)溫度到B點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，酶的催化作用最高　 C．A點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，但隨著溫度升高，果膠

6、酶的活性可以上升 D．C點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性也很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性也可以上升 解析：從圖中可以看出隨著溫度升高，果膠酶的活性在上升，等達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，酶的活性達(dá)到最高；隨后，隨著溫度的繼續(xù)上升，酶的活性迅速下降。但是A點(diǎn)和C點(diǎn)相比，雖然酶的活性都很低，但是A點(diǎn)是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無影響，所以，隨著溫度的上升，其活性可以上升。而C點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過高時(shí)，會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可逆的變化。 答案：D 反思領(lǐng)悟：酶的催化需要適宜的溫度，最適溫度下催化活性最高。低溫不破壞酶的結(jié)構(gòu)，高溫破壞酶的結(jié)構(gòu)。 1 從下列哪種材料中可獲得較多的活性較強(qiáng)的果膠酶？（　?。?

7、 A．水稻種子　　　　　B．小麥種子 C．成熟的蘋果 D．煮熟的梨 解析：蘋果成熟過程中，果膠酶分解果膠，從而使果肉疏松。 答案：C 2 下列對(duì)果膠酶作用的敘述，錯(cuò)誤的是（　?。?。 A．果膠酶是一種催化劑，可以改變反應(yīng)速度 B．果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層 C．在果汁中加入果膠酶后可使果汁變得澄清 D．果膠酶能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸 解析：果膠酶的催化底物為果膠。 答案：D 3 在用果膠酶處理果泥時(shí)，為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是（　?。?。 A．加大蘋果泥用量 B．加大果膠酶用量 C．進(jìn)一步提高溫度 D．用玻

8、璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物 解析：用玻璃棒不斷攪拌反應(yīng)混合物，可使果膠酶和果泥充分接觸，更好地催化反應(yīng)。 答案：D 4 探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響、pH 對(duì)酶活性的影響、果膠酶的用量三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量依次為（　?。?。 A．溫度、酶活性、酶用量 B．蘋果泥用量、pH、果汁量 C．反應(yīng)時(shí)間、酶活性、酶用量 D．溫度、pH、果膠酶用量 解析：首先要明確實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量等基本概念，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)一為探究果膠酶的最適溫度，實(shí)驗(yàn)二為探究果膠酶的最適pH，實(shí)驗(yàn)三為探究果膠酶的最適用量，從而選出正確答案D。 答案：D 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375