Question

【題目】草莓中因含有果膠物質，制得的果汁易產生渾濁、沉淀等現象，影響產品的質量。某研究小組進行了果膠酶用量對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→過濾→離心分離→原汁→果膠酶處理→實驗分析

回答下列問題：

（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℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進行_______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，測定不同酶液用量下草莓原汁的澄清度（精密儀器檢測，用透光率衡量）。據圖分析，在果汁生產中，果膠酶的使用劑量為0. 015mL．kg-1比較適宜，判斷的理由是____。

（3）當果膠酶劑量由0.07mL．kg-1升至0.1mL．kg-1時，透光率反而從97%下降至87%。有研究表明：此時果汁明顯變渾濁是加入的果膠酶所致。請設計實驗來驗證這一結論，要求簡要寫出實驗思路和預期結果______________。

（4）在工業生產中還可以將果膠酶進行固定化處理。一般來說，果膠酶更適合采用____法和______法固定化。與傳統使用果膠酶相比，該處理的優點是 ________（答出兩點即可）。

Answer 1

【答案】半乳糖醛酸 45℃恒溫處理 此時透光率較大，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定每組的透光率。預期結果是隨酶濃度增加透光率下降 物理吸附 化學結合 容易與產物分離；可以被反復利用

【解析】

1、果膠物質主要存在于植物初生壁和細胞中間，果膠物質是細胞壁的基質多糖。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，可用次碘酸鈉法進行半乳醛酸的定量，從而測定果膠酶活力。

2、曲線隨著果膠酶濃度升高，透光率先先迅速升高，在0.015mLkg-1時透光率最大，然后維持基本不變，當果膠酶濃度大于0.07mLkg-1時，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℃時果膠酶的活性，在混合前，需對裝有果膠酶和草莓原汁的試管分別進行45℃恒溫處理，使反應在設定的溫度下進行。

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

（3）驗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的影響；實驗思路和預期結果：配制濃度范圍0-0.1mLkg-1的果膠酶溶液，分別測定每組的透光率。預期結果是水果膠酶濃度增大透光率下降。

（4）一般來說，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結合法固定化。與傳統使用果膠酶相比，該處理的優點是容易與產物分離，可以反復利用。