果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料:磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
[课题一]验证果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤:
(1)将苹果洗净去皮,用磨浆机制成苹果泥,加入适量蒸馏水备用。
(2)取两个100ml洁净的烧杯,编为1、2号,按相应程序进行操作,请把表中未填写的内容填上。
(3)取出两个烧杯,同时进行过滤。观察(或比较) ,并记录结果。
操作 顺序 | 项目 | 烧杯 | |
1 | 2 | ||
① | 在烧杯中加入苹果泥 | 20ml | 20ml |
② |
| 2ml | |
③ | 注入蒸馏水 |
| |
④ | 在恒温水浴中保温,并用玻璃棒不时搅拌 | 10min | 10min |
实验结果的预测及结论:
如果是 ,则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
[课题二]探索果胶酶催化果胶水解适宜的pH
(1)本课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后,有下面两种操作:
方法一:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥相混合,再把混合液pH分别调至4、5、6、……10。
方法二:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4、5、6、……10,再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请问哪一种方法更为科学: ,并说明理由: 。
(2)实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使 ,以减少实验误差。
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,当横坐标表示pH,纵坐标表示 ,实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解,在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图: 。若实验所获得的最适宜pH=m,请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。
[课题1](2)
注入果胶酶溶液 | |||
2mL | |||
注:
(3)相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度
相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大,澄清度高
[课题2]
(1)方法二
方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH
注:或回答“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”也得分
(2)酶和反应物(果胶)充分地接触
(3)果胶体积
内容(见下图)
绘图