2.3 酶在食品制作和洗涤方面的应用 学案（含答案）

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1、第第 7 课时课时 酶在食品制作和洗涤方面的应用酶在食品制作和洗涤方面的应用 学习导航 1.阅读教材 P3637内容，了解蛋液发酵饮料的制作原理和方法步骤。2.结合教材 P3839内容，说出加酶洗衣粉的原理并尝试探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果。 重难点击 1.了解酶在食品制作中的应用。2.探究酶在洗涤方面的应用。 一一、利用乳酸菌制作蛋液发酵饮料利用乳酸菌制作蛋液发酵饮料 酶在生产生活中有着广泛的用途，下面我们通过蛋液发酵制作饮料的实验来体会酶在食品制 造业中的重要作用。 1实验原理 (1)鸡蛋是一种高蛋白的营养食品。以新鲜蛋液为原料，经过消毒灭菌，加入乳酸菌，在一定 温度条件下，乳酸菌分泌

2、的酶可以分解蛋液中的蛋白质、脂质等。分解后的产物利于机体吸 收利用。 (2)制作过程中需要加入白砂糖和香精，作用分别是提高蛋液的热凝固温度和除去蛋液中的腥 味，避免影响产品的口感。 2方法步骤 (1)取蛋液：将新鲜鸡蛋洗净，用质量分数为 75%的酒精消毒后，取出蛋液置于消过毒的烧杯 内。 (2)加料：加入约蛋液量 40%的新鲜牛奶，缓缓搅拌均匀，以免起泡。再加入蛋液量 3%的白 砂糖，搅拌均匀。 (3)消毒：将上述蛋液置于恒温水浴锅中，7080 消毒 30 min，冷却后，用 0.1 mol/L 冰乙 酸调节 pH 至 6.57.0。 (4)接种培养：取蛋液量 10%的乳酸菌接种。置于恒温培养

3、箱中，在 40 环境条件下发酵培 养 1820 h。 (5)分装：根据发酵后的蛋液酸度，加入适量的糖及各种香精，搅拌均匀后装瓶，在 7080 条件下消毒 30 min，冷却后即成蛋液发酵饮料。 1高温能杀菌，消毒时的温度是不是越高越好？能不能在 100 条件下进行？ 答案 如果温度过高达到 100 ，蛋白质会发生凝固，就不是蛋液了。 2接种前将 pH 调制 6.57.0 的目的是什么？ 答案 乳酸菌生存的最佳 pH 是 6.57.0，有利于接种后乳酸菌的发酵。 3在该发酵过程中，蛋液所含的总能量、有机物的种类、营养价值如何变化？ 答案 总能量下降，有机物的种类增加，营养价值提高了。 4在食品烘

4、焙加工中，酶制剂也有重要的用途，请举例说明。 答案 如利用淀粉酶可以增加面团的体积、改善表皮颜色，松脆面团结构；利用蛋白酶能改 变面筋的特性，降低面团的黏度，改进面团的机械性能。 归纳总结 取蛋液加料(牛奶、白砂糖)消毒(70 80 、调 pH)接种培养(乳酸菌) 分装(加香精、再次消毒) 1在蛋液发酵制作饮料的过程中，一般采用的消毒方法是( ) A煮沸消毒 B酒精消毒 C高压蒸汽消毒 D70 80 消毒 答案 D 解析 如果温度过高达到 100 ，蛋白质会发生凝固，就不是蛋液了；酒精会影响乳酸菌的 繁殖和饮料的口感。 2在蛋液发酵饮料的制作中，加入蛋液量 3%的白砂糖的作用是( ) A提高蛋

5、液饮料的甜度 B为乳酸菌提供碳源 C提高蛋液的热凝固温度 D降低蛋液的热凝固温度 答案 C 解析 在制备蛋液发酵饮料中加入蛋液量 3%的白砂糖的作用是提高蛋液的热凝固温度，防 止加热消毒过程中蛋白质凝固变性。 一题多变 (1)鸡蛋发酵饮料与鲜鸡蛋相比，优点是什么？ 答案 不仅有与鲜鸡蛋同样丰富的营养成分，而且还增加了 B 族维生素的含量，具有易于吸 收、治疗多种胃肠道疾病的效果。 (2)常用什么有益菌制备鸡蛋发酵饮料？ 答案 乳酸菌。 二二、酶在洗涤方面的应用酶在洗涤方面的应用 在洗涤剂中加入酶可以缩短洗涤时间，提高洗涤效果，结合下面探究实验体会酶在洗涤方面 应用时的注意事项。 1加酶洗衣粉

6、加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、 脂肪酶 、淀粉 酶、 纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶。 2探究带有不同污渍衣物的洗净方法 (1)实验原理：酶的作用具有专一性 蛋白质污垢 碱性蛋白酶 氨基酸和小分子肽 油渍脂肪 脂肪酶 甘油和脂肪酸 淀粉 淀粉酶 麦芽糖 纤维素 纤维素酶 葡萄糖 (2)实验设计 在大小、质地均相同的白棉布(3 块)上滴加等量的牛奶。 取大烧杯 3 只，分别注入 500 mL 自来水，编号 A、B、C，温度均控制在 37 。 在 A 中加入一定量的添加蛋白酶的洗衣粉，在 B 中加入等量的添加复合酶的洗衣粉，在 C 中加入等量

7、的添加脂肪酶的洗衣粉。 取制好的污染布块分别放入 3 只烧杯中，用玻璃棒同时充分搅拌。 相同的时间(5 min)后观察洗涤效果。 (3)讨论 上述实验中，洗涤效果最好的是 B，其次是 A，最不好的是 C。 若将实验中的牛奶渍改为油渍，同样的实验条件下，洗涤效果最好的是 B，其次是 C，最 不好的是 A。 能用含有碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤羊毛和蚕丝织品吗？为什么？ 答案 不能。碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物不能用 加蛋白酶的洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏。 (4)综上所述，要根据织物的材料和污渍的类型来选择合适的加酶洗衣粉。 3探究加酶洗衣粉的最佳使用条件(以温

8、度为例) (1)实验材料：加酶洗衣粉、天平、10 cm10 cm 的白色棉布、1 000 mL 烧杯、玻璃棒、温度 计、滴管、新鲜鸡血、水浴缸。 (2)水温的控制：通常情况下冬、春、秋、夏四季可分别选取 5 、15 、25 、35 。 (3)实验步骤 取 10 cm10 cm 的白色棉布 4 块，用滴管各滴加 5 滴新鲜鸡血，晾干备用。 取 1 000 mL 烧杯 4 个，用天平分别称取 0.5 g 加酶洗衣粉，依次倒入 4 个烧杯中。 将 5 、15 、25 、35 清水各 500 mL 依次倒入 4 个烧杯中，用玻璃棒搅拌溶化洗衣 粉。 取水浴缸 4 个，依次倒入 5 000 mL 5 、

9、15 、25 、35 清水，插入温度计保持恒温。 将 4 个烧杯分别放到相同水温的水浴缸中，将带鸡血的棉布分别放到烧杯中浸泡 20 min。 按相同方式用不同玻璃棒搅拌棉布。 (4)该实验中，自变量是温度，其他因素应保持相同。 1实验变量控制 (1)若探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗涤效果的不同，应如何控制变量？ 答案 实验设计必须以洗衣粉种类为唯一自变量，其余无关变量相同且适宜。 (2)探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响的实验中应如何设置温度梯度？ 答案 设置温度要围绕常温进行； 根据当地一年中的实际气温变化来确定常温，如冬季、春季、秋季和夏季可分别选取 5 、 15 、25 和 35 的水温，

10、不同季节对应不同水温设置梯度。 (3)若测出在 40 时洗涤效果比其他条件下好，应如何设置温度梯度探究最适温度？ 答案 可设置温度梯度差更小的实验变量，如 35 、36 、37 、38 、39 、40 、 41 、42 、43 、44 、45 ，进行重复实验，直至测出具体的最适温度。 2实验过程分析 (1)布料和衣物哪个更适合作为洗涤材料？为什么？ 答案 布料更好。因为布料容易控制其大小、颜色以及污渍的量，使其相同。 (2)水的用量和洗衣粉用量与布料的大小有什么关系？ 答案 水的用量和洗衣粉用量与布料的大小成正比。 3实验结果的分析 评判实验结果必须有一个客观标准，使用什么方法和标准判断洗涤效

11、果？ 答案 相同时间内比较污渍的洗涤状况，如污渍颜色变浅的程度、面积缩小的范围等；相同 污渍时也可比较彻底清除所需要的时间的长短。 归纳总结 使用加酶洗衣粉时的注意事项 (1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣 粉来洗涤，以免使纤维受到破坏。 (2)使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在 35 50 时活性最强， 在低温下或 70 以上就会失效。 (3)加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失。 (4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失。 (5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质， 而

12、使人患过敏性皮炎、 湿疹等， 因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。 3某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究，实验设计如下： 设置 2 组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 2 组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、 洗涤时间、洗涤方式等全部相同，洗涤温度都为 35 根据污渍去除程度得出结论 这个实验设计中，错误的是( ) A B C D 答案 A 解析 步骤的目的主要是分组和操纵自变量，步骤的目的主要是为了控制无关变量，步 骤是观察实验的结果。由于本实验的目的是研究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，所 以操纵自变量时要一组加入

13、加酶洗衣粉，另一组加入普通洗衣粉。 一题多变 (1)如果将本题的实验目的改为“探究水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”，则实验的自变量 和因变量又分别是什么？步骤要做怎样的调整？ 答案 修改后的实验自变量是洗涤所用的水质， 因变量是污渍的去除程度。 步骤调整成“准 备等量的两种不同水质的水”。 (2)将本题中的洗涤温度改为 90 ，则对实验结果会产生怎样的影响？本实验中的实验结果 可以用哪两种描述方法？ 答案 90 下酶会失活，使得加酶洗衣粉中的酶制剂失去作用，则达不到实验目的。本实验 的结果可以用“相同时间内达到的清洁程度”或“达到相同清洁程度所用的时间”来进行描 述。 4某同学用不同种类的洗衣

14、粉进行了如下实验。请分析回答相关问题： .实验一： 温度() 30 35 40 45 50 55 普通洗衣粉去污力(%) 15 18 20 21 21.5 22 加酶洗衣粉去污力(%) 30 40 48 50 48 37 (1)该实验的目的是探究_ _。 (2)上述实验结果可以得出的结论是_ _、_。 .实验二：探究复合酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果是否存在差异。实验设计如下： 项目 设计内容 对照 设置两组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 变量控制 两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性 质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同 结果观察 根据污渍去除程度

15、得出结论 (3)该实验设计中有一处明显的错误，请指出：_ _。 (4)修改后的实验最可能的实验结果是_ _。 (5)若要洗涤特别脏的衣服， 请根据上述两个实验的研究结果， 提出两项提高洗涤效果的措施： _。 _。 (6) 推 广 使 用 加 酶 洗 衣 粉 代 替 含 磷 洗 衣 粉 ， 有 利 于 保 护 生 态 环 境 ， 这 是 因 为 _。 答案 (1)不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化 (2)相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高 使用加酶洗衣粉的适宜温度为 45 左右(合理即可) (3)对照组设计错误，应设计复合酶洗衣粉和普通洗衣粉作为对照 (4)使用复合酶洗衣粉的去污程度大

16、于普通洗衣粉的去污程度 (5)用相应的加酶洗衣粉 用适宜的温度 (6)酶可被分解，避免水体富营养化 解析 (1)实验一中有两个变量：温度和洗衣粉的种类。可以探究同一温度下不同种类洗衣粉 的洗涤效果，也可探究不同温度对同一种洗衣粉洗涤效果的影响。(2)根据单一变量原则，可 以得出结论：相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高；使用加酶洗衣粉的适宜温度 为 45 左右。(3)探究复合酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，实验变量应为复合酶洗衣粉 和普通洗衣粉。(4)复合酶洗衣粉中的酶具有高效性，洗涤效果好于普通洗衣粉。(5)根据实验 可知，加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉，但其活性的发挥需要适宜的温度

17、。(6)酶具有高 效性且易分解，可避免水体富营养化。 一题多变 (1)“实验一”中探究不同温度下加酶洗衣粉去污力时，可否先加酶后调整温度？并说明理 由。 答案 不能，因为加酶洗衣粉中的酶在不同温度时会分解部分污渍。 (2)“实验二”中控制“洗衣粉用量、洗涤时间、洗涤方式”等相同，为什么这样做？ 答案 避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量及浸泡时间和洗涤时间 等无关变量给实验结果带来误差。 1下列关于酶和加酶洗衣粉的描述，正确的是( ) A洗衣粉中的蛋白酶对皮肤有损伤，因为皮肤中含有蛋白质 B加酶洗衣粉中的酶变性失活后，其洗涤效果也比普通洗衣粉好 C加酶洗衣粉中的酶是从植物、霉

18、菌、酵母菌、细菌等生物体内提取出来的 D加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境 答案 A 解析 根据酶的专一性，蛋白酶能水解蛋白质，因此对皮肤有损失，A 项正确；加酶洗衣粉 中由于降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，因此若酶变性失活后，其洗涤效果比普通洗 衣粉差，B 项错误；加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产的，C 项错误；加酶洗衣 粉中降低了磷含量，且酶易分解，因此与普通洗衣粉相比，不易污染环境，D 项错误。 2加酶洗衣粉的酶不易失活，原因不可能是( ) A通过基因工程生产出的特殊酶 B用特殊化学物质将酶包裹，使其与洗涤剂隔离 C加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐高温的

19、微生物中获得的 D加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐高温 答案 C 解析 加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出来的特殊酶，不是从耐酸、耐碱、耐 高温的微生物中直接获得的。 3下列关于加酶洗衣粉的说法，不正确的是( ) A加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉的洗涤效果好 B加酶洗衣粉洗涤效果的好坏受很多因素的影响 C加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶 D加酶洗衣粉相比普通洗衣粉更有利于环保 答案 A 解析 加酶洗衣粉中含有的酶制剂，可以将污物中的大分子、不易溶于水的物质(如蛋白质、 脂肪、淀粉和纤维素等)水解成小分子的易溶于水的物质，所以加酶洗衣粉的洗涤效果一般要 优

20、于普通洗衣粉。但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才 能发挥出来；如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。 4某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择 10 、20 、30 、40 、50 、 60 和 70 的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现 40 时的洗涤效果最好，由此 得出( ) A40 为该酶的最适温度 B40 不是该酶的最适温度 C40 酶活性最高 D不能确定该酶的最适温度 答案 D 解析 该同学设计的温度梯度差为 10 ，在 3050 之间还有很多温度，这些温度条件下 的酶活性与 40 的酶活性的高低没有进行比较，故不能确定 40

21、 是该酶的最适温度。 5 某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测量”实验， 下表是他们记录的不同温 度除去不同污渍所需时间对照表，请依据表中数据作答： 水温/ 去除污渍时间/min 5 20 30 40 50 60 70 80 植物油 48 39 30 20 17 11 12 20 蓝墨水 93 86 80 72 68 67 81 105 奶渍 48 43 28 12 6 4 12 17 (1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适温度范围是_。 (2) 在 适 宜 温 度 范 围 内 ， 加 酶 洗 衣 粉 对 衣 物 上 的 _ 的 洗 涤 效 果 最 佳 ， 对 _的洗涤效果最

22、差，其原因是_ _ _。 (3) 羊 毛 、 蚕 丝 等 织 物 _( 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ”) 用 加 酶 洗 衣 粉 洗 涤 ， 因 为 _ _ _。 答案 (1)5060 (2)奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂 肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物水解，但很难使蓝墨水中的成分水解 (3)不能 羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解， 从而使织物受到破坏 解析 由题表数据可知， 加酶洗衣粉在 5060 条件下洗涤效果最好； 加酶洗衣粉对奶渍有 较强的去污力，说明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，如果使用 加酶洗衣粉洗涤，会对衣物造成破坏。