高考生物 第十單元 專題二十三 酶的應(yīng)用及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)課件.ppt

專題二十三 酶的應(yīng)用及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù),酶的應(yīng)用,1.果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 (1)作用：能夠分解果膠成為 ，使渾濁的果汁變得澄清。 (2)組成：并不特指某一種酶，而是分解 的一類酶總稱，包括 、果膠分解酶和 。 (3)來(lái)源：植物、 、酵母菌和 均能產(chǎn)生果膠酶。,可溶性的半乳糖醛酸,果膠,多聚半乳糖醛酸酶,果膠酯酶,霉菌,細(xì)菌,2.酶的活性及其影響因素 (1)酶的活性：酶催化一定 的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下,酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示。 (2)影響酶活性的因素： 、 、酶的抑制劑等。 (3)探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響 實(shí)驗(yàn)原理 a. 果膠酶活性受溫度和pH的影響，處于最適溫度或pH時(shí)，活性 。 b.果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶活性大小呈 。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：溫度和pH在很大程度上對(duì)酶的 會(huì)產(chǎn)生影響，溫度過(guò)高、過(guò)低或過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)影響酶活性。,化學(xué)反應(yīng),溫度,pH,最高,正相關(guān),空間結(jié)構(gòu),3.確定果膠酶最適用量的方法 (1)若隨酶濃度的增加，過(guò)濾到果汁的體積也增加 。 (2)當(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過(guò)濾到的果汁的體積不再改變 酶的用量 ，這個(gè)值就是酶的 。 4.加酶洗衣粉在洗滌中的作用 (1)洗衣粉中的酶制劑：加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉,目前常用的有 、 、 。,酶用量,不足,已經(jīng)足夠,最適用量,酶制劑,蛋白酶,脂肪酶,淀粉酶和纖維素酶,(2)常用酶制劑的種類及洗滌原理,小,甘油和脂肪酸,麥芽糖、葡萄糖,纖維素,5.酶的固定化技術(shù) (1)概念：利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。 (2)方法： 法、化學(xué)結(jié)合法和 法。 (3)制備固定化酵母細(xì)胞的操作流程：酵母細(xì)胞的 配制0.05 mol/LCaCl2溶液配制 溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞沖洗發(fā)酵。,包埋,物理吸附,活化,海藻酸鈉,傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,1.果酒和果醋的制作 (1)制作原理和發(fā)酵條件,充足,缺少,需,不需,需要充足的氧氣,(2)制作流程 挑選葡萄 榨汁酒精發(fā)酵 ,沖洗,果酒,醋酸發(fā)酵,果醋,(3)果酒和果醋的發(fā)酵裝置及各個(gè)部件的作用,關(guān)閉充氣口,空氣中微生物的污染,取料,2.腐乳的制作 (1)腐乳制作原理 菌種：需多種微生物協(xié)同作用，其中起主要作用的是 。 菌種作用特點(diǎn) a.蛋白質(zhì) 氨基酸小分子肽 b.脂肪 (2)制作流程,甘油,脂肪酸,毛霉,鹵湯,(3)影響腐乳品質(zhì)的條件 鹵湯成分：酒及 。 a.酒的作用： 微生物的生長(zhǎng)，又能使腐乳具有 。 b.香辛料的作用：調(diào)制腐乳風(fēng)味， 。 鹽的用量：a.濃度過(guò)低，不足以 ，可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)。b.濃度過(guò)高，會(huì)影響 。 酒的含量：一般控制在 左右。,各種香辛料,抑制,獨(dú)特的香味,防腐殺菌,抑制微生物生長(zhǎng),腐乳的口味,12%,3.泡菜的制作 (1)制作原理：在無(wú)氧條件下， 將葡萄糖分解成 。 (2)制作流程,乳酸菌,乳酸,原料,食鹽,鹽水,調(diào)味,料,發(fā)酵,(3)操作關(guān)鍵 泡菜壇的選擇：火候好、 、無(wú)砂眼、壇沿深、蓋子吻合好的泡菜壇。 腌制的條件：控制腌制的時(shí)間、 和食鹽的用量。防止 ，嚴(yán)格密封。,無(wú)裂紋,溫度,雜菌污染,4.亞硝酸鹽含量的測(cè)定 (1)原理： 反應(yīng)物；反應(yīng)物N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽 染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的 液進(jìn)行 比較，可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。 (2)操作流程：配制溶液制備 制備樣品處理液 。,對(duì)氨基苯磺酸,玫瑰紅,標(biāo)準(zhǔn)顯色,目測(cè),標(biāo)準(zhǔn)顯色液,比色,1.果膠酶與纖維素酶的比較,酶的應(yīng)用,2.加酶洗衣粉洗滌效果的探究 (1)變量分析,(2)探究加酶洗衣粉的最適溫度的方法 在探究加酶洗衣粉最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)際生活中的情況,溫度梯度可設(shè)置在2055，每5 為一個(gè)溫度梯度。若測(cè)出某一溫度洗滌效果較好，應(yīng)設(shè)置溫度梯度更小的實(shí)驗(yàn)組，直至測(cè)出具體的最適溫度。,3.酶固定化技術(shù)常用的方法,【典例1】 (2015山東濟(jì)寧聯(lián)考)如圖1表示制備固定化酵母細(xì)胞的有關(guān)操作，圖2是利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵的示意圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。,(1)圖1中X溶液為_(kāi)，其作用是使_。 (2)圖1中制備的凝膠珠用_洗滌后再轉(zhuǎn)移到圖2所示裝置中。圖2發(fā)酵過(guò)程中攪拌的目的是為了_。 (3)在用海藻酸鈉溶液包埋酵母細(xì)胞形成凝膠珠的過(guò)程中，加熱溶解海藻酸鈉時(shí)需注意用_加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液_后，加入已活化的酵母細(xì)胞，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉?(4)研究發(fā)現(xiàn)，固定化強(qiáng)度高的酵母顆粒發(fā)酵效果好，且穩(wěn)定性高、使用壽命長(zhǎng)。某機(jī)構(gòu)利用上述裝置，將2%、2.5%、3%的海藻酸鈉溶液分別利用2%、3%、4%的X溶液進(jìn)行凝膠化處理,所得到的固定化酵母顆粒的強(qiáng)度及在28 下發(fā)酵48 h后的酒精產(chǎn)量見(jiàn)下表：,從表中可以看出，隨著X溶液濃度的增加，_增加；凝膠固定化效果較好的海藻酸鈉溶液與X溶液的濃度分別是_。,解析 圖1所示為制備固定化酵母細(xì)胞的操作步驟，X溶液為CaCl2溶液，其作用是使海藻酸鈉形成凝膠珠。圖2所示為酒精發(fā)酵過(guò)程，因此時(shí)酵母菌進(jìn)行的是無(wú)氧呼吸，故攪拌的目的是增加培養(yǎng)液與酵母菌的接觸面積，而不是增加溶氧量。溶化海藻酸鈉時(shí)需注意用小火或間斷加熱，然后將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后，加入已活化的酵母細(xì)胞，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。由表格分析可知，隨著X溶液濃度的增加，酵母細(xì)胞的固定化強(qiáng)度增強(qiáng)，固定化強(qiáng)度和酒精產(chǎn)量都較大時(shí)海藻酸鈉溶液與X溶液的濃度分別是2%、4%。 答案 (1)CaCl2溶液 海藻酸鈉形成凝膠珠 (2)蒸餾水 使培養(yǎng)液與酵母細(xì)胞充分接觸 (3)用小火(或間斷) 冷卻至室溫 (4)固定化強(qiáng)度 2%、4%,【題后反思】 制備固定化酵母細(xì)胞時(shí)應(yīng)注意： (1)細(xì)胞的固定化要在嚴(yán)格無(wú)菌條件下進(jìn)行；對(duì)制備的海藻酸鈉溶液、CaCl2溶液以及注射器等器材進(jìn)行嚴(yán)格滅菌。 (2)溶解海藻酸鈉時(shí)采用小火或間斷加熱法，防止海藻酸鈉焦糊。 (3)海藻酸鈉溶液濃度過(guò)高，將很難形成凝膠珠；濃度過(guò)低，凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)量少。 (4)制作成功的凝膠珠應(yīng)用蒸餾水沖洗，其顏色為淺黃但又不能過(guò)淺。,幾種食品制作的發(fā)酵技術(shù)比較,傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用,【典例2】 (2015河南開(kāi)封模擬)果酒、果醋、腐乳和泡菜等食品的歷史悠久，是用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作出來(lái)的食品，遍布民間,回答下列問(wèn)題： (1)制作葡萄酒時(shí)，溫度應(yīng)該控制在_。在酸性條件下，可用_來(lái)檢測(cè)發(fā)酵產(chǎn)物中是否有酒精產(chǎn)生。若想進(jìn)一步獲得純化的酵母菌，可采用_法。 (2)葡萄皮中含有原花青素、葡萄皮紅色素和大量葡萄風(fēng)味物質(zhì)等，這些物質(zhì)易溶于乙醇、乙酸乙酯中，因此常采用_法來(lái)分離提取它們。 (3)制作果醋需要的細(xì)菌是_，缺少糖源時(shí)，該菌將_變?yōu)橐胰?(4)腐乳制作中起主要作用的微生物是_。豆腐發(fā)酵主要利用微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶等，通過(guò)發(fā)酵，豆腐中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類_ (填“減少”或“增多”),且更易于消化和吸收。 (5)測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生_反應(yīng)后，與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成_染料。 (6)人們利用某些微生物制作食品時(shí)，需要分析微生物的特點(diǎn)，控制微生物的發(fā)酵條件。下列與此有關(guān)的各項(xiàng)內(nèi)容都正確的是_。,解析 (1)葡萄酒制作的適宜溫度為1825 ； 在酸性條件下,可用重鉻酸鉀來(lái)檢測(cè)發(fā)酵產(chǎn)物中是否有酒精產(chǎn)生；可用稀釋涂布平板法對(duì)酵母菌進(jìn)行純化。(2)原花青素、紅色素等物質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑，因此可用萃取法來(lái)提取。(3)制作果醋時(shí)所用的菌種是醋酸菌，醋酸菌在氧氣和糖源充足時(shí)，直接將糖類氧化為乙酸，在缺少糖源時(shí)，將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸。(4)腐乳的制作有多種微生物參與，其中的蛋白質(zhì)、脂肪等大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解為各種小分子有機(jī)物，故通過(guò)發(fā)酵，豆腐中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種類增多。,(5)測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨苯基磺酸發(fā)生在重氮化反應(yīng)后，與N1萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。(6)制作果酒是利用酵母菌的無(wú)氧呼吸來(lái)生產(chǎn)酒精，所以不能通氣；制作腐乳時(shí)應(yīng)該先接種毛霉,讓其生長(zhǎng)，再加鹽；制作泡菜用的是乳酸菌，而不是醋酸菌。 答案 (1)1825 重鉻酸鉀 稀釋涂布平板 (2)萃取 (3)醋酸菌 乙醇 (4)毛霉 增多 (5)重氮化 玫瑰紅色 (6)B,