“果胶酶在果汁生产中的作用”的实验设计和实施ExperimentalDesignandPracticeoftheExperiment:“TheApplicationofthePectinaseintheFruitJuiceProduction”陆奇(LuQi)（江苏省扬州市新华中学225009）摘要“果胶酶在果汁生产中的作用”这一课题要求学生尝试利用酶活力测定的一般原理和方法探讨酶在食品制造方面的应用，本文提供的案例介绍了如何在普通高级中学实验室允许的条件下开展此定量实验，还对课题的实验步骤及设计、实验结果分析等具体问题进行讨论。关键字：果胶酶酶的最适用量最适温度最适pH值中国图书分类号：G633.91文献标识码：C1、简介在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁混浊。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它可以使榨取果汁更容易，得到的果汁更澄清。“果胶酶在果汁生产中的作用”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物技术实践》（选修一）专题四“酶的研究与应用”中的课题一，课题要求学生能设计实验探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量，此内容与学生的日常生活联系紧密，并且又有必修一“探究影响酶活性的条件”作基础，因此对于学生来说并不困难，适合进行实际动手操作。但是，课题比较偏重实验方案的设计，考虑的变量相对较多，还涉及到实验变量的梯度设计，要想获得理想的结果，必须进行反复多次的实验和摸索。学生在探究过程中，对教材和参考资料中的实验设计、方案进行了讨论和实际操作，提出了不同的问题和改进措施，笔者选取了一个较合理的案例，小结如下，仅供参考。2、实验材料与实验方法2.1实验材料本实验选用苹果作为实验材料，榨成汁后使用；实验中使用的果胶酶购自上海蓝季生物技术有限公司，配成质量分数为2%溶液后使用。2.2实验方法2.2.1实验总体设计图1本实验设计方案2.2.2制备果汁的方法选取一个中等大小的苹果（约200g左右）洗净后，不去皮，切成小块，放入榨汁机中，加入约200mL水，榨取2min，制得苹果泥。量取一定体积的苹果泥，不同条件下处理后，用滤纸进行过滤即可得到果汁。2.2.3果胶酶活性的检测指标果胶酶能将果胶分解成小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，苹果汁的体积大小反应了果胶酶催化分解果胶的能力。通过测定滤出的苹果汁的体积大小作为果胶酶活性的检测指标。2.2.4确定果胶酶的最适用量取五支试管，编号后各加入10mL苹果泥，依次加入水、0.5mL、1mL、2mL、4mL2%的果胶酶溶液，加水使每支试管反应体系的终体积皆为14mL，室温下作用足够长时间，过滤15min，量取滤出的苹果汁的体积，确定果胶酶的最适用量。2.2.5确定果胶酶的作用时间取六支试管，编号后各加入10mL苹果泥，一支加入1mL水作为空白对照，另五支各加入1mL2%的果胶酶溶液，加酶的五支试管依次在室温下处理1min、5min、10min、15min、20min。处理完用沸水浴使酶失活，过滤15min，量取滤出的苹果汁的体积，确定果胶酶的作用时间。2.2.6探究不同温度对果胶酶活性的影响设定温度梯度：10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃，取7支试管，编号后各加入10mL苹果泥，另取7支试管，编号后各加入1mL2%的果胶酶溶液，先将苹果泥和果胶酶溶液分别在10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃水浴保温10min，然后将相同温度处理的苹果泥和果胶酶溶液混匀后在相应的温度下再保温5min，处理完用沸水浴使酶失活，过滤15min，量取滤出的苹果汁的体积，确定不同温度对果胶酶活性的影响。若实验室没有恒温水浴锅，可在水浴的大烧杯加入不同比例的冷水和热水，用温度计来控制水浴温度（不时添加适量热水维持温度），当室温大于10℃时，可用冰块或冰箱的冷藏室来控制10℃的水浴温度。2.2.7探究不同pH值对果胶酶活性的影响设定pH值梯度：2、3、4、5、6、7、8、9，取8支试管，编号后各加入10mL苹果泥，另取8支试管，编号后各加入1mL2%的果胶酶溶液，用0.1moL/L的HCl溶液和质量分数为1%的NaOH溶液分别将苹果泥和果胶酶溶液pH值设置成：2、3、4、5、6、7、8、9等八种pH值梯度，用pH试纸或pH计确定pH值，然后将相同pH值的苹果泥和果胶酶溶液混合，得到八种不同pH值梯度的反应体系，用蒸馏水将八支试管中溶液的体积调成一致（本实验反应溶液...