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果胶酶及其应用-选考试题知识拓展

作者: 发布人:王甫荣 发布时间:2019-04-14 22:43:58 阅读(17 1.00

试题研究:2019年4月的选修1考试试题是酶工程,即教材中的酶的应用,内容也是选修1教材中相对较容易的,但经过命题老师的语言组织,也很难得高分。需要把果胶酶和固定化酶知识综合。


一、教学策略


教学中应该以专题形式,不局限于教材知识,适当增加相关的知识拓展,生活生产中的情境结合教学,因为选修1是生物技术实践,强调技术的应用。注重实验的原理,原料的获取,如分解尿素的细菌从哺乳动物的排泄物附近的土壤中获取,试剂的使用,生产生活的实际应用等。甚至还有专门的文献书《果胶酶及其应用》,值得学习。教学中还可以通过合作学习,捕捉学生产生的疑问进行知识拓展。


二、什么是酶工程


酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。


近年来,酶工程在果品加工中的应用非常广泛,所用的酶种类越来越多,数量也越来越大,人类已开发出应用于果蔬汁中的多种酶类,如果胶酶、果胶酯酶、纤维素酶、鼠李糖苷酶、中性蛋白酶、半乳甘露聚糖酶、液化葡萄糖苷酶等,其中使用最多的是果胶酶。


三、果胶酶及其应用


国外对果胶酶的研究始于20世纪30年代至50年代已工业化生产。而国内的研究则始于1967年,80年代末才开始工业化生产。随着我国水果种植和水果加工业的发展,对果胶酶的开发和应用也迅速发展。在果汁生产过程中,果胶酶可以快速彻底地脱除果胶,降低果汁黏度,利于果汁过滤,澄清滤液且澄清度稳定;减少化学澄清剂的用量,改善果汁质量;果胶酶利于压榨,可以有效地提高水果的出汁率,在沉降、过滤、离心分离过程中,改善果汁的过滤效率,利于沉淀分离,加速和增强果汁的澄清作用。经果胶酶处理的果汁稳定性好,可防止存放过程中产生浑浊。


果胶酶作为果蔬汁生产中最重要的酶制剂之一,已被广泛应用于果蔬汁的提取和澄清、改善果蔬汁的可过滤性以及植物组织的浸渍和提取。目前,大部分原果汁、浓缩果汁的生产过程中,都在使用果胶酶,但由于各种水果中果胶含量差别较大,而且果胶质的成分也有差异,因此,应根据水果的不同品种、不同加工目的来确定合适组成的果胶酶。


果胶酶作用于果胶质中D-半乳糖醛酸残基之间的糖苷键,使高分子的聚半乳糖醛酸降为小分子物质。因此,它在食品工业有重要的应用价值。果胶酶是应用于果蔬汁生产中且主要的酶类,它可以较大幅度地提高果蔬品种的出汁率,改善其过滤速度和保证产品贮存稳定性。随着软饮料行业的快速发展,果胶酶的需求和应用前景将极为广泛。


四、发展前景


目前我国对果胶酶的工业化应用还处于相对滞后的状态,为提高果胶酶的使用率,简化产品提纯工艺并达到连续化生产的目的,将果胶酶固定于廉价载体上已成为国际上研究的一项重要课题。


五、2019年4月选考试题:


回答与果胶和果胶酶有关的问题:


(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还因为               


(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行                   。


(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使              。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入                  使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。


(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有                  和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外,还需考虑的主要有


                                          


        答案:(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多    (2)涂布分离(或划线分离)     (3)水果组织软化疏松及细胞受损      95%乙醇      (4)提高果胶酶的稳定性        固定化的方法        固定化所用的介质

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