Question

【題目】草莓中因含有果膠物質(zhì)，制得的果汁易產(chǎn)生渾濁、沉淀等現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。某研究小組進(jìn)行了果膠酶用量對(duì)草莓果汁澄清效果影響的研究，其操作流程如下。

操作流程：草莓→清洗→破碎→過(guò)濾→離心分離→原汁→果膠酶處理→實(shí)驗(yàn)分析

回答下列問(wèn)題：

（1）果膠酶可以將果膠分解成可溶性的____，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時(shí)果膠酶的活性，在混合前，需對(duì)裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行_______處理。

（2）如圖是利用配制好的固定濃度的果膠酶，以蒸餾水作為參照，測(cè)定不同酶液用量下草莓原汁的澄清度（精密儀器檢測(cè)，用透光率衡量）。據(jù)圖分析，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶的使用劑量為0. 015mL．kg-1比較適宜，判斷的理由是____。

（3）當(dāng)果膠酶劑量由0.07mL．kg-1升至0.1mL．kg-1時(shí)，透光率反而從97%下降至87%。有研究表明：此時(shí)果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論，要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果______________。

（4）在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來(lái)說(shuō)，果膠酶更適合采用____法和______法固定化。與傳統(tǒng)使用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點(diǎn)是 ________（答出兩點(diǎn)即可）。

Answer 1

【答案】半乳糖醛酸 45℃恒溫處理 此時(shí)透光率較大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少 配制濃度范圍為0~0.1mL·kg-1的果膠酶溶液分別測(cè)定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果是隨酶濃度增加透光率下降 物理吸附 化學(xué)結(jié)合 容易與產(chǎn)物分離；可以被反復(fù)利用

【解析】

1、果膠物質(zhì)主要存在于植物初生壁和細(xì)胞中間，果膠物質(zhì)是細(xì)胞壁的基質(zhì)多糖。果膠包括兩種酸性多糖（聚半乳糖醛酸、聚鼠李半乳糖醛酸）和三種中性多糖（阿拉伯聚糖、半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖）。果膠酶本質(zhì)上是聚半乳糖醛酸水解酶，果膠酶水解果膠主要生成β-半乳糖醛酸，可用次碘酸鈉法進(jìn)行半乳醛酸的定量，從而測(cè)定果膠酶活力。

2、曲線(xiàn)隨著果膠酶濃度升高，透光率先先迅速升高，在0.015mLkg-1時(shí)透光率最大，然后維持基本不變，當(dāng)果膠酶濃度大于0.07mLkg-1時(shí)，又緩慢下降。

（1）果膠酶可以將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。為探究45℃時(shí)果膠酶的活性，在混合前，需對(duì)裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進(jìn)行45℃恒溫處理，使反應(yīng)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。

（2）據(jù)曲線(xiàn)分析可知，在果汁生產(chǎn)中，果膠酶的使用劑量為0.015mLkg-1比較適宜，此時(shí)透光率較大，果汁澄清度高，且果膠酶的用量少。

（3）驗(yàn)證果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致，所以需要排除果膠酶帶來(lái)的影響；實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果：配制濃度范圍0-0.1mLkg-1的果膠酶溶液，分別測(cè)定每組的透光率。預(yù)期結(jié)果是水果膠酶濃度增大透光率下降。

（4）一般來(lái)說(shuō)，酶容易從包埋材料中流出，所以果膠酶更適合采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法固定化。與傳統(tǒng)使用果膠酶相比，該處理的優(yōu)點(diǎn)是容易與產(chǎn)物分離，可以反復(fù)利用。