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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,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)換成曲線圖。
將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖的方法
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、單位、坐標(biāo)原點(diǎn)以及曲線名稱。
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: