中華民國第 53 屆中小學科學展覽會 作品說明書 國小組化學科 0802 酵果十足酵 CC~ 探討常見水果之維生素 C 澱 粉酶 蛋白酶 脂肪酶的含量關係及其活性 ~ 學校名稱 : 臺北市信義區博愛國民小學 作者 : 指導老師 : 小六曲柏勳 小六郭瑜安 許柏雄 姚乃仁 小六李竑均小六黃偉特小六黃敬昊小六楊永濬 關鍵詞 : 維生素 C 水果 酵素
摘要 看到報導及聽老師補充 酶 的觀念後, 讓我們想深入研究水果中的維生素 C 消化酶 ph 值等相關問題 利用碘液滴定果汁溶液推測各種水果中維生素 C 的含量 ; 以本氏液隔水加熱來推測各種水果中的澱粉酶含量, 以鹼性硫酸銅溶液來推測各種水果的蛋白酶含量, 並用光電比色計藉由定量溶液的濃度間接佐證上述澱粉酶及蛋白酶的含量 ; 以蘇丹 Ⅲ 試劑來推測各種果汁的脂肪酶含量 並操縱溫度 ph 值 添加物等變因, 探討其如何影響果汁中的酵素活性 所選用水果均測出含有維生素 C 澱粉酶 蛋白酶 脂肪酶, 其中木瓜和鳳梨含有上述酵素較多, 柳丁 芭樂 檸檬則含有大量維生素 C 水果中的酵素會受到溫度及添加物的影響較大,pH 值則對水果的酵素活性影響較小 壹 研究動機 有一次看到電視報導吃水果有益身體健康, 並且能幫助消化, 讓我很想了解為什麼吃水果能幫助消化? 是因為維生素 C 嗎? 還是因為其他成份? 這個疑問一直在我心中徘徊 記得上學期老師在 氧氣與二氧化碳 單元中, 提到人體中有 過氧化氫酶, 還補充說明了水果中也富含酵素 另外, 我們又想到, 媽媽常會準備一大盤的水果要我們多補充一點維生素 C, 說是可利於新陳代謝 因此我們對於水果中的維生素 C, 以及有關消化的各種酶, 產生了很高的興趣, 很想親自實驗看看它們在水果中的含量是否有關係, 及這些水果中的消化酶之效果, 也想進一步知道有那些因素會影響消化酶的作用 經過老師鼓勵, 我們決定先找出常見水果中的維生素 C 澱粉酶 蛋白酶 脂肪酶等含量關係, 再進一步探討其酵素作用之最佳 條件 ( 第一部份實驗 ) 貳 研究目的 一 檢測常見水果中維生素 C 的含量多寡? 二 檢測常見水果中, 是否含有分解澱粉 蛋白質 脂肪的酵素? 三 探討常見水果中的 ph 值與維生素 C 含量及酵素含量是否有關係? 四 探討常見水果中酵素的含量與維生素 C 含量是否有關係? ( 第二部份實驗 ) 五 承目的二, 找到較適合的水果, 再去探討溫度 ph 值及添加物 ( 食鹽 酒精 ) 對各種酵素 分解能力的影響一 實驗器材 : 參 研究設備及器材 燒杯 (000ml 500ml 00ml 50ml) 數個 保鮮膜 盒 玻璃棒數支 ph 計 量筒 (50ml 20ml 0ml) 數個 電子秤 刮勺數支 滴管數支 光電比色計 數位相機 濾網 電磁攪拌器 2( 照片 3-)
果汁機 砧板 紗布數塊酒精燈數個陶瓷纖維網數個冰箱二 實驗藥品 : 水果刀 碼表試管 (25ml 20ml 5ml) 三腳架數個試管架數個恆溫箱 % 澱粉液 ( 照片 3-2) % 奶粉液 ( 照片 3-2) 市售沙拉油 ( 照片 3-2) 0.0% 碘液 ( 照片 3-3) 本氏液 ( 照片 3-3) % 硫酸銅溶液 ( 照片 3-3) 5% 氫氧化鈉溶液 ( 照片 3-3) 蘇丹 Ⅲ 試劑 ( 照片 3-3) 95% 酒精 蒸餾水 0.5M 鹽酸 常見水果 : 青木瓜 熟木瓜 鳳梨 奇異果 火龍果 蘋果 香蕉 柳丁 橘子 番茄 芭樂 百香果 棗子 水梨 葡萄 釋迦 草莓 蓮霧等 照片 3- 滴定裝置 ( 電磁攪拌器 ) 照片 3-2 澱粉液 奶粉液 沙拉油 照片 3-3 碘液 本氏液 硫酸銅 氫氧化鈉 蘇丹 Ⅲ 肆 研究過程與方法 ( 第一部份實驗 ) 預備工作. 配製 :0.0% 的碘液 % 的奶粉溶液 5% 的氫氧化鈉溶液 % 的硫酸銅溶液 蘇丹 Ⅲ 溶液 ( 以 95% 20ml 的酒精溶解 0.g 蘇丹 Ⅲ 粉末 ) 2. 將一塊去皮的水果 30g 加蒸餾水 270g, 置入果汁機中以打碎 30 秒 ( 照片 4-) 3. 以濾網過濾果汁到 250ml 的燒杯中, 以 ph 計測果汁溶液的 ph 值 ( 照片 4-2 4-3) 照片 4- 果汁機榨取果汁照片 4-2 利用濾網過濾照片 4-3 測 ph 值 2
實驗一 : 檢測常見水果中, 維生素 C 含量多寡?. 準備滴定裝置 2. 將 0.0% 碘液小心的倒入 0ml 的小量筒中 3. 取事先榨好的果汁溶液 20ml, 置入 00ml 的小燒杯中, 同時加入 % 澱粉液 2ml, 共 3 杯 4. 利用滴定法推算果汁溶液中維生素 C 的含量 ( 溶液中已加入的澱粉液作為指示劑 ): 以 0.0% 的碘液作為滴定液, 將碘液慢慢的滴入定果汁溶液中, 同時以電磁攪拌器攪拌溶液, 直到 生成的藍黑 ( 紫 ) 色物質不再褪去為止, 記錄小量筒中所消耗掉的碘液量, 重複本步驟 3 次, 求其平均值 ( 照片 4-4) 實驗二 : 檢測常見水果中, 是否含有分解澱粉 蛋白質 脂質的酵素? 實驗二 -: 分解澱粉的酵素. 準備七個 50ml 的小燒杯, 分別貼上如表 4- 所示的標籤 水果名稱 :( ) 實驗組 ( 滴加果汁 ) 對照組燒杯一二三一二三四編號 果汁 2ml 果汁 5ml 果汁 0ml 果汁 2ml 果汁 5ml 果汁 0ml % + 澱粉液 + 澱粉液 + 澱粉液 + 蒸餾水 + 蒸餾水 + 蒸餾水澱粉液澱粉液 20ml 20ml 20ml 20ml 20ml 20ml 20ml 表 4-2. 以量筒量取 % 澱粉液 20ml, 置入編號 2 3 7 的燒杯中, 共四杯 3. 以量筒量取 20ml 的蒸餾水, 置入編號 4 5 6 的燒杯中, 共三杯 4. 上述編號 ~7 的燒杯中, 分別加入事先榨好的果汁 2 5 0 2 5 0 0ml, 均勻搖動 後靜置一小時 ( 照片 4-5 4-6) 5. 將上述溶液以量筒分別量取 ~7 杯溶液 3ml 置於小試管中, 再加入本氏液 3ml 隔水加熱, 紀錄溶液的顏色 ( 照片 4-7 4-8) 6. 利用光電比色計測 400nm 吸光值 ( 照片 4-9) 照片 4-4 滴定過程照片 4-5 分別加定量果汁照片 4-6 靜置一小時 照片 4-7 加本氏液隔水加熱照片 4-8 顏色比較照片 4-9 光電比色計測吸收度 3
實驗二 -2: 分解蛋白質的酵素. 準備七個 50ml 的小燒杯, 分別貼上如表 4-2 所示的標籤 水果名稱 :( ) 實驗組 ( 滴加果汁 ) 對照組燒杯一二三一二三四編號 果汁 2ml 果汁 5ml 果汁 0ml 果汁 2ml 果汁 5ml 果汁 0ml % + 奶粉液 + 奶粉液 + 奶粉液 + 蒸餾水 + 蒸餾水 + 蒸餾水奶粉液奶粉液 20ml 20ml 20ml 20ml 20ml 20ml 20ml 表 4-2 2. 以量筒量取 % 奶粉液 20ml, 置入編號 2 3 7 的燒杯中, 共四杯 3. 以量筒量取 20ml 的蒸餾水, 置入編號 4 5 6 的燒杯中, 共三杯 4. 上述編號 ~7 的燒杯中, 分別加入事先榨好的果汁 2 5 0 2 5 0 0ml, 均勻搖動 後靜置一小時 ( 照片 4-0) 5. 靜置一小時後, 每杯溶液均滴加 2 滴事先配製好的氫氧化鈉溶液, 再量取 ml 的硫酸銅溶 液加入 ~7 杯溶液中, 搖動杯子使溶液均勻混合 ( 過程中, 無需加熱 ), 紀錄下溶液的顏色 ( 照片 4-4-2) 6. 利用光電比色計測 400nm 吸光值 ( 各管由顯色到比色的時間應儘可能一致 ) 照片 4-0 分別加定量果汁照片 4- 靜置一小時照片 4-2 顏色比較 實驗二 -3: 分解脂肪的酵素. 準備七個 50ml 的小燒杯, 分別貼上如表 4-3 所示的標籤 水果名稱 :( ) 實驗組 ( 滴加果汁 ) 對照組試管一二三一二三四編號 沙拉油 果汁 2ml + 沙拉油 20ml 果汁 5ml + 沙拉油 20ml 果汁 0ml + 沙拉油 20ml 果汁 2ml + 蒸餾水 20ml 果汁 5ml + 蒸餾水 20ml 果汁 0ml + 蒸餾水 20ml 沙拉油 20ml 表 4-3 2. 以量筒量取等量的沙拉油, 置入編號 2 3 7 的燒杯中, 共四杯 3. 再以量筒量取等量的蒸餾水, 置入編號 4 5 6 的燒杯中, 共三杯 4. 上述編號 ~7 的燒杯中, 分別加入事先榨好的果汁 2 5 0 2 5 0 0ml, 均勻搖動 後靜置一小時 ( 照片 4-3) 5. 靜置一小時後再滴入蘇丹 Ⅲ 試劑 3 滴, 其中第七杯再加入 3ml 的蒸餾水, 並加以搖勻, 紀 錄並比較溶液呈紅色的部份多寡 ( 照片 4-4 4-5) 4
照片 4-3 分別加定量果汁照片 4-4 靜置一小時照片 4-5 比較紅色溶液多寡 改變數種不同的水果, 重複實驗一 ~ 實驗二 ( 第二部份實驗 ) 預備工作. 配製 :% 的澱粉液溶液 % 的奶粉溶液 5% 的氫氧化鈉溶液 % 的硫酸銅溶液 蘇丹 Ⅲ 溶液 2. 準備 08 個 50ml 的小燒杯, 分別貼上如表 4-4 所示的標籤 ( 照片 4-6) 編號 對照組 2 常溫 不添加酸鹼鹽 0 3 30 實驗組一 4 溫度 ( ) 35 5 40 6 50 7 ph 值 <3 8 3<pH 值 <5 實驗組二 9 ph 值 5<pH 值 <7 0 7<pH 值 <9 ph 值 >9 2 0. 實驗組三 3 添加食鹽量 0.2 4 (g) 0.5 5.0 實驗組四 6 2 添加酒精量 7 5 (ml) 8 0 表 4-4 3. 將一塊去皮的木瓜 ( 鳳梨 )50g 加蒸餾水 450ml, 置入果汁機中以打碎 30 秒 4. 以濾網過濾果汁到 550ml 的燒杯中, 以 ph 計測果汁溶液的 ph 值 實驗三 : 探討不同溫度 ph 值及添加物 ( 食鹽 酒精 ) 對果汁 ( 木瓜 鳳梨 ) 中各種酵素分解能 力的影響 操縱變因 實驗三 -: 分解澱粉的酵素 第 杯 ( 木瓜汁 5ml+ 澱粉液 第 2 杯 ( 木瓜 5ml+ 奶粉液 5 第 3 杯 ( 木瓜 5ml+ 沙拉油 3ml) 第 4 杯 ( 鳳梨汁 5ml+ 澱粉液 照片 4-6 準備工作 第 5 杯 ( 鳳梨汁 5ml+ 奶粉液 第 6 杯 ( 鳳梨汁 5ml+ 沙拉油 3ml)
. 量取 % 澱粉液 20ml, 置入編號 -~-8 的燒杯中, 共 8 杯 2. 取編號 -~-6 的燒杯, 利用恆溫箱或冰箱依序改變溫度,6 杯溶液放置的溫度設定如表 4-4 所述 3. 上述 6 杯溶液, 分別依序加入事先榨好的木瓜果汁 5ml, 均勻搖動後靜置恆溫箱中一小時 4. 取編號 -7~- 的燒杯, 分別加入事先榨好的木瓜果汁溶液 5ml, 再利用 5% 的氫氧化鈉及 0.5M 的鹽酸調整溶液的 ph 值,5 杯溶液的 ph 值設定如表 4-4 所述 5. 上述 5 杯溶液均勻搖動後靜置於常溫中一小時 6. 取編號 -2~-5 的燒杯, 分別添加不同的食鹽量後均勻搖動,4 杯溶液的食鹽添加量設定如表 4-4 所述 7. 上述 4 杯溶液中, 分別加入事先榨好的木瓜果汁 5ml, 均勻搖動後靜置於常溫中一小時 8. 取編號 -6~-8 的燒杯, 分別添加不同的酒精量後均勻搖動,3 杯溶液的酒精添加量設定如表 4-4 所述 9. 上述 3 杯溶液中, 分別加入事先榨好的木瓜果汁 5ml, 均勻搖動後靜置於常溫中一小時 0. 靜置一小時後, 將上述所有溶液以量筒分別量取 3ml 置於小試管中, 再加入本氏液 3ml 隔水加熱, 紀錄溶液的顏色並利用光電比色計測 400nm 吸光值 實驗三 -2: 分解蛋白質的酵素. 量取 % 奶粉液 20ml, 置入編號 2-~2-8 的燒杯中, 共 8 杯 2. 仿實驗三 - 的步驟 2~9, 操縱變因 3. 靜置一小時後, 每杯溶液均滴加 2 滴已配製好的氫氧化鈉溶液, 再量取 ml 的硫酸銅溶液加入各杯溶液, 搖動杯子使溶液均勻混合, 紀錄溶液顏色並以光電比色計測 400nm 吸光值 實驗三 -3: 分解脂肪的酵素. 量取沙拉油 3ml, 置入編號 3-~3-8 的燒杯中, 共 8 杯 2. 仿實驗三 - 的步驟 2~9, 操縱變因 3. 靜置一小時後再滴入蘇丹 Ⅲ 試劑 3 滴, 搖動杯子, 紀錄並比較溶液呈紅色的部份多寡 水果改成鳳梨, 利用編號 4-~4-8 5-~5-8 6-~6-8 的燒杯重複實驗三 實驗一 : 檢測常見水果中, 維生素 C 含量多寡 ( 一 ) 控制變因 : 碘液濃度 果汁量 常溫 ( 二 ) 操縱變因 : 水果種類 ( 三 ) 應變變因 : 碘液用量 ( 四 ) 實驗結果 : 表 5- 圖 5-~5-2 附錄表 5- 附錄照片 5- 伍 研究結果與討論 編號 水果種類實驗日期 ph 值 0.0% 碘液用量 青木瓜 月 9 日 6.00 5.27 2 芭樂 月 20 日 5.2 22.30 3 香蕉 月 20 日 4.2 2.33 4 蘋果 月 20 日 3.67 3.0 5 蓮霧 月 20 日 3.87 4.03 6 火龍果 月 24 日 6.0 2.37 7 熟木瓜 月 24 日 5.78 0.37 8 鳳梨 月 24 日.48 6.30 9 棗子 月 25 日 4.99 3.03 0 水梨 月 25 日 4.48 2.00 奇異果 月 25 日 2.65.37 2 葡萄 月 26 日.54 4.7 3 番茄 月 26 日 3.6 8.50 4 柳丁 月 26 日 2.95 22.47 5 橘子 月 26 日 2.4 3.33 6 檸檬 月 26 日 0.65 2.20 6 表 5-
0.0% 碘液用量 (ml) ph 值 0.0% 碘液用量 (ml) 水果種類與 0.0% 碘液用量關係圖 25.00 2 5.00 5.00 青木瓜芭樂香蕉蘋果蓮霧火龍果熟木瓜鳳梨棗子水梨奇異果葡萄番茄柳丁橘子檸檬 水果種類 圖 5- 常見水果 ph 值與維生素 C 含量關係圖 0.0% 碘液用量 ph 值 25.00 2 5.00 5.00 7.00 6.0 6.00 5.78 6.00 5.2 4.99 5.00 4.48 4.2 3.87 4.00 3.67 3.6 2.95 3.00 2.65 2.4 2.00.54.48.00 0.65 火龍果青木瓜熟木瓜 芭樂 棗子 水梨 香蕉 蓮霧 蘋果 番茄 柳丁 奇異果 橘子 葡萄 鳳梨 檸檬 水果種類 圖 5-2 說明 :.0.0% 的碘液用量愈多, 表示該種水果所含維生素 C 愈多 2. 由表 5- 及圖 5-: 上述水果維生素 C 含量由高到低的排序為 : 柳丁 芭樂 檸檬 橘子 棗子 奇異果 熟木瓜 番茄 鳳梨 青木瓜 葡萄 蓮霧 蘋果 火龍果 香蕉 水梨 3. 由圖 5-: 柳丁 芭樂 檸檬含有大量的維生素 C 4. 由圖 5-2: 上述水果維生素 C 含量與 ph 值之間, 並沒有較明顯的關係 實驗二 : 檢驗常見水果中, 是否含有分解澱粉 蛋白質 脂肪的酵素實驗二 -: 檢測常見水果中, 是否含有分解澱粉的酵素? ( 一 ) 控制變因 :% 澱粉液 20ml 室溫 靜置 60 分鐘 靜置後溶液 3ml+ 本氏液 3ml 隔水加熱 ( 二 ) 操縱變因 : 分別加入果汁 2 5 0 2 5 0 0 ml ( 三 ) 應變變因 : 隔水加熱後溶液的顏色 ( 對 400nm 光波的吸收度 ) ( 四 ) 實驗結果 : 表 5-2 照片 5-2 及圖 5-3 圖 5-4~5-5 附錄表 5-2 附錄圖 5-6~5-7 7
編 號 編號 水 果 水果種類 實驗日期 ph 值 第 杯 ( 果汁 2ml+ 澱粉液 第 2 杯 ( 果汁 5ml+ 澱粉液 第 3 杯 ( 果汁 0ml+ 澱粉液 平均吸收度 第 4 杯 ( 果汁 2ml+ 蒸餾水 第 5 杯 ( 果汁 5ml+ 蒸餾水 第 6 杯 ( 果汁 0ml+ 蒸餾水 實驗結果 - 實驗結果 -2 第 7 杯 ( 澱粉液 青木瓜 月 9 日 6.00 0.083 0.67 0.234 0.052 0.02 0.84 0.022 2 芭樂 月 20 日 5.2 0.02 0.3 0.55 0.034 0.093 0.08 0.02 3 香蕉 月 20 日 4.2 0.068 0. 0.7 0.059 0.098 0.20 0.027 4 蘋果 月 20 日 3.67 0.08 0.53 0.89 0.075 0.2 0.26 0.026 5 蓮霧 月 20 日 3.87 0.053 0.068 0.02 0.035 0.053 0.077 0.028 6 火龍果 月 24 日 6.0 0.08 0.64 0.254 0.067 0.22 0.37 0.05 7 熟木瓜 月 24 日 5.78 0.06 0.92 0.279 0.065 0.23 0.37 0.026 8 鳳梨 月 24 日.48 0.083 0.45 0.205 0.035 0.05 0.34 0.027 9 棗子 月 25 日 4.99 0.087 0.59 0.277 0.073 0.40 0.62 0.028 0 梨子 月 25 日 4.48 0.077 0.9 0.78 0.049 0.062 0.8 0.022 奇異果 月 25 日 2.65 0.04 0.63 0.203 0.064 0.0 0.52 0.025 2 葡萄 月 26 日.54 0.22 0.20 0.307 0.05 0.096 0.99 0.030 3 番茄 月 26 日 3.6 0.037 0.054 0.070 0.025 0.044 0.054 0.024 4 柳丁 月 26 日 2.95 0.057 0.088 0.04 0.034 0.057 0.02 0.032 5 橘子 月 26 日 2.4 0.05 0.074 0.24 0.038 0.06 0.08 0.03 6 檸檬 月 26 日 0.65 0.055 0.074 0.04 0.036 0.072 0.090 0.03 表 5-2 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 青 0.250 木 0.50 瓜 0.050 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 0.80 2 芭 樂 0.60 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 0.80 3 香 蕉 0.60 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 8
利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 4 蘋 果 0.80 0.60 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 0.20 蓮 5 霧 0.080 0.060 0.040 0.020 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 火 0.250 6 龍 果 0.50 0.050 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 7 熟 木 瓜 0.80 0.60 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 0.60 8 鳳 梨 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 9
利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 棗 0.250 9 子 0.50 0.050 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 0 水 梨 0.80 0.60 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 0.250 奇 異 0.50 果 0.050 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 葡 0.350 0.250 2 萄 0.50 0.050 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 3 番 茄 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 0
( 實驗組 - 對照組 ) 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 4 柳 丁 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 5 橘 子 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 0.20 6 檸 檬 0.080 0.060 0.040 0.020 照片 5-2 及圖 5-3 利用 判別澱粉酶相對含量關係圖 果汁 2ml 果汁 5ml 果汁 0ml 0.60 0.40 0.20 0.080 0.060 0.040 0.020 青木瓜芭樂香蕉蘋果蓮霧火龍果熟木瓜鳳梨棗子梨子奇異果葡萄番茄柳丁橘子檸檬 水果種類 圖 5-4
( 實驗組 - 對照組 ) ph 值 常見水果 ph 值與澱粉酶含量關係圖 果汁 2ml ph 值 0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.030 0.020 7.00 6.0 6.00 5.78 6.00 5.2 4.99 5.00 4.48 4.2 3.87 4.00 3.67 3.6 2.95 3.00 2.65 2.4 2.00.54.48.00 0.65 火龍果青木瓜熟木瓜 芭樂 棗子 梨子 香蕉 蓮霧 蘋果 番茄 柳丁 奇異果 橘子 葡萄 鳳梨 檸檬 水果種類 圖 5-5 說明 :. 與本氏液隔水加熱後, 含有葡萄糖的溶液會呈現綠至紅色, 對於 400nm 的光波吸收度愈高, 代表此杯溶液所含的葡萄糖量愈多, 亦即由澱粉被分解出來的葡萄糖愈多, 故可推論水果中所含有的澱粉酶愈多 2. 由圖 5-3: () 試管 和試管 4 試管 2 和試管 5 試管 3 和試管 6 比較, 試管 2 3 的顏色都比試管 4 5 6 的顏色來的偏紅, 這代表了水果中含有澱粉酶, 可分解我們另外加入的澱粉液成為葡萄糖, 進而透過本氏液隔水加熱後檢驗出來 (2) 第 -3 杯, 果汁愈多, 所含澱粉酶愈多, 澱粉溶液中被分解掉的澱粉也愈多, 透過本氏液隔水加熱後吸收度呈現遞增的趨勢 (3) 第 4-6 杯, 只加入蒸餾水, 但加入本氏液隔水加熱後仍有變色, 測得的吸收度大小代表的是水果本身含有葡萄糖多寡, 故設計實驗及數據分析時應將其考慮進來, 視為對照組 第 7 杯無加任何果汁, 加熱後呈現本氏液的原色, 亦為對照組用 3. 由圖 5-4: 上述所有水果中, 都含有澱粉酶, 整體而言, 鳳梨 熟木瓜 葡萄含有相對較多的澱粉酶 ()2ml 果汁中所含澱粉酶前五名依序 : 葡萄 芭樂 鳳梨 熟木瓜 奇異果 (2)5ml 果汁中所含澱粉酶前五名依序 : 葡萄 鳳梨 熟木瓜 青木瓜 梨子 (3)0ml 果汁中所含澱粉酶前五名依序 : 熟木瓜 火龍果 棗子 葡萄 鳳梨 4. 由圖 5-5: 選用水果中澱粉酶的含量與 ph 值並沒有較明顯的關係 ( 因受限於版面果汁 5ml 及 0ml 的實驗結果列於附錄中 ) 實驗二 -2: 檢測常見水果中, 是否含有分解蛋白質的酵素? ( 一 ) 控制變因 :% 奶粉液 20ml 室溫 靜置 60 分鐘 5% 氫氧化鈉溶液 3 滴 % 硫酸銅溶液 ml ( 二 ) 操縱變因 : 分別加入果汁 2 5 0 2 5 0 0 ml ( 三 ) 應變變因 : 加入鹼性硫酸銅後溶液的顏色 ( 對 400nm 光波的吸收度 ) ( 四 ) 實驗結果 : 表 5-3 照片 5-3 及圖 5-8 圖 5-9~5-0 附錄表 5-3 附錄圖 5-~5-2 2
編號 水果種類實驗日期 ph 值 第 杯 ( 果汁 2ml+ 奶粉液 第 2 杯 ( 果汁 5ml+ 奶粉液 第 3 杯 ( 果汁 0ml+ 奶粉液 平均吸收度 第 4 杯 ( 果汁 2ml+ 蒸餾水 第 5 杯 ( 果汁 5ml+ 蒸餾水 第 6 杯 ( 果汁 0ml+ 蒸餾水 第 7 杯 ( 奶粉液 青木瓜 月 9 日 6.00 0.644 0.578 0.470 0.020 0.035 0.046 0.694 2 芭樂 月 20 日 5.2 0.564 0.52 0.503 0.027 0.034 0.057 0.659 3 香蕉 月 20 日 4.2 0.599 0.579 0.509 0.049 0.04 0.656 4 蘋果 月 20 日 3.67 0.67 0.546 0.439 0.04 0.050 0.074 0.664 5 蓮霧 月 20 日 3.87 0.644 0.535 0.424 0.0 9 0.670 6 火龍果 月 24 日 6.0 0.625 0.529 0.456 0.048 0.053 0.084 0.653 7 熟木瓜 月 24 日 5.78 0.580 0.559 0.56 0.067 0.052 0.080 0.647 8 鳳梨 月 24 日.48 0.52 0.475 0.44 0.056 0.063 0.072 0.656 9 棗子 月 25 日 4.99 0.664 0.605 0.49 0.029 0.033 0.04 0.670 0 水梨 月 25 日 4.48 0.64 0.537 0.480 0.022 0.029 0.040 0.670 奇異果 月 25 日 2.65 0.65 0.569 0.532 0.032 0.040 0.060 0.670 2 葡萄 月 26 日.54 0.549 0.526 0.47 0.024 0.034 0.038 0.649 3 番茄 月 26 日 3.6 0.593 0.53 0.475 0.032 0.030 0.025 0.646 4 柳丁 月 26 日 2.95 0.620 0.58 0.440 0.033 0.045 0.078 0.646 5 橘子 月 26 日 2.4 0.609 0.50 0.468 0.046 0.06 0.070 0.64 6 檸檬 月 26 日 0.65 0.67 0.487 0.473 0.027 0.032 0.034 0.635 表 5-3 編 號 水 果實驗結果 - 實驗結果 -2 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 0.800 青 木 瓜 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 2 芭 樂 3
利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 3 香 蕉 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 4 蘋 果 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 5 蓮 霧 0.800 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 6 火 龍 果 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 7 熟 木 瓜 4
利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 8 鳳 梨 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 9 棗 子 0.800 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 0 梨 子 0.800 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 奇 異 果 0.800 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 2 葡 萄 5
利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 3 番 茄 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 4 柳 丁 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 5 橘 子 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 6 檸 檬 照片 5-3 及圖 5-8 6
( 實驗組 - 對照組 ) ph 值 ( 實驗組 - 對照組 ) 利用 判別蛋白酶相對含量關係圖 果汁 2ml 果汁 5ml 果汁 0ml 青木瓜芭樂香蕉蘋果蓮霧火龍果熟木瓜鳳梨棗子水梨奇異果葡萄番茄柳丁橘子檸檬 水果種類 圖 5-9 常見水果 ph 值與蛋白酶含量關係圖 果汁 2ml ph 值 7.00 6.0 6.00 5.78 6.00 5.2 4.99 5.00 4.48 4.2 3.87 3.67 4.00 3.6 2.95 2.65 3.00 2.4 2.00.54.48.00 0.65 火龍果青木瓜熟木瓜 芭樂 棗子 水梨 香蕉 蓮霧 蘋果 番茄 柳丁 奇異果 橘子 葡萄 鳳梨 檸檬 水果種類 圖 5-0 說明 :. 滴入鹼性硫酸銅溶液的奶粉溶液, 因含有蛋白質會呈現藍紫色, 對於 400nm 的光波吸收度愈高, 代表此杯溶液所含的蛋白質愈多, 亦即被分解掉的蛋白質愈少, 故可推論水果中所含有的蛋白酶愈少 2. 由圖 5-8: 第 -3 杯, 果汁愈多, 所含蛋白酶愈多, 奶粉溶液中被分解掉的蛋白質也愈多, 故吸收度呈現遞減的趨勢 第 4-6 杯, 只加入蒸餾水, 故測得的吸收度代表的是水果本身含有蛋白質, 所以設計實驗時應將其考慮進來, 視為對照組 第 7 杯無加任何果汁, 加入鹼性硫酸銅溶液後呈現藍紫色原色, 亦為對照組用 3. 由圖 5-9: 上述所有水果中, 都含有蛋白酶, 整體而言, 鳳梨相對有較多的蛋白酶 ()2ml 果汁中所含蛋白酶前五名依序 : 鳳梨 熟木瓜 葡萄 芭樂 香蕉 (2)5ml 果汁中所含蛋白酶前五名依序 : 鳳梨 橘子 檸檬 柳丁 火龍果 (3)0ml 果汁中所含蛋白酶前五名依序 : 柳丁 蘋果 鳳梨 火龍果 橘子 4. 由圖 5-0: 選用水果中蛋白酶的含量與 ph 值並沒有較明顯的關係 ( 因受限於版面果汁 5ml 及 0ml 的實驗結果列於附錄中 ) 7
實驗二 -3: 檢測常見水果中, 是否含有分解脂肪的酵素? ( 一 ) 控制變因 : 沙拉油 室溫 靜置 60 分鐘 蘇丹 III 試劑 3 滴 ( 二 ) 操縱變因 : 分別加入果汁 2 5 0 2 5 0 0 ml ( 三 ) 應變變因 : 紅色溶液量 ( 四 ) 實驗結果 : 表 5-4~5-5 照片 5-4 及圖 5-3 圖 5-4~5-5 圖 5-8~5-20 附錄表 5-4 附錄圖 5-6~5-7 附錄圖 5-2~5-26 編號水果種類實驗日期 ph 值 第 杯 ( 果汁 2ml+ 沙拉油 ) 第 2 杯 ( 果汁 5ml+ 沙拉油 ) 第 3 杯 ( 果汁 0ml+ 沙拉油 ) 第 4 杯 ( 果汁 2ml+ 蒸餾水 ) 第 5 杯 ( 果汁 5ml+ 蒸餾水 ) 第 6 杯 ( 果汁 0ml+ 蒸餾水 ) 第 7 杯 ( 沙拉油 ) 青木瓜 月 9 日 6.00 7.00 6.80 6.60 2 2 芭樂 月 20 日 5.2 9.80 9.80 9.80 3 香蕉 月 20 日 4.2 9.60 9.40 9.70 4 蘋果 月 20 日 3.67 9.50 9.50 9.60 5 蓮霧 月 20 日 3.87 9.70 9.90 9.80 6 火龍果 月 24 日 6.0 2.50 2.40 2.20 3.00 7 熟木瓜 月 24 日 5.78 2.40 2.00.90 3.00 8 鳳梨 月 24 日.48 2.25 2.20.90 3.00 9 棗子 月 25 日 4.99 2.65 2.55 2.40 3.00 0 梨子 月 25 日 4.48 2.60 2.55 2.40 3.00 奇異果 月 25 日 2.65 2.55 2.45 2.50 3.00 2 葡萄 月 26 日.54 2.75 2.70 2.70 3.00 3 番茄 月 26 日 3.6 2.70 2.50 2.40 3.00 4 柳丁 月 26 日 2.95 2.80 2.60 2.50 3.00 5 橘子 月 26 日 2.4 2.50 2.45 2.40 3.00 6 檸檬 月 26 日 0.65 2.70 2.60 2.50 3.00 表 5-4 紅色溶液淢少量佔原來總體積百分比 (% ) 編號水果種類實驗日期 ph 值 第 杯 ( 果汁 2ml+ 沙拉油 ) 第 2 杯 ( 果汁 5ml+ 沙拉油 ) 第 3 杯 ( 果汁 0ml+ 沙拉油 ) 青木瓜 月 9 日 6.00 5.00 6.00 7.00 2 芭樂 月 20 日 5.2 2.00 2.00 2.00 3 香蕉 月 20 日 4.2 4.00 6.00 3.00 4 蘋果 月 20 日 3.67 5.00 5.00 4.00 5 蓮霧 月 20 日 3.87 3.00.00 2.00 6 火龍果 月 24 日 6.0 6.67 2 26.67 7 熟木瓜 月 24 日 5.78 2 33.33 36.67 8 鳳梨 月 24 日.48 25.00 26.67 36.67 9 棗子 月 25 日 4.99.67 5.00 2 0 梨子 月 25 日 4.48 3.33 5.00 2 奇異果 月 25 日 2.65 5.00 8.33 6.67 2 葡萄 月 26 日.54 8.33 3 番茄 月 26 日 3.6 6.67 2 4 柳丁 月 26 日 2.95 6.67 3.33 6.67 5 橘子 月 26 日 2.4 6.67 8.33 2 6 檸檬 月 26 日 0.65 3.33 6.67 表 5-5 8
編 號 水 果 實驗結果 - 實驗結果 -2 青 木 瓜 25.00 2 5.00 5.00 芭 0.0 2 樂 9.90 9.80 9.70 3 香 蕉 0.20 9.80 9.60 9.40 9.20 9.00 4 蘋 果 0.20 9.80 9.60 9.40 9.20 9
5 蓮 霧 0.0 9.90 9.80 9.70 9.60 9.50 火 4.00 6 龍 果 3.00 2.00.00 7 熟 木 瓜 4.00 3.00 2.00.00 鳳 4.00 8 梨 3.00 2.00.00 9 棗 子 4.00 3.00 2.00.00 20
梨 4.00 0 子 3.00 2.00.00 奇 異 果 4.00 3.00 2.00.00 2 葡 萄 3.0 3.00 2.90 2.80 2.70 2.60 2.50 3 番 茄 4.00 3.00 2.00.00 4 柳 丁 3.20 3.00 2.80 2.60 2.40 2.20 2
紅色溶液減少量百分比 (%) ph 值 紅色溶液減少量百分比 (%) 5 橘 子 4.00 3.00 2.00.00 6 檸 檬 3.20 3.00 2.80 2.60 2.40 2.20 照片 5-4 圖 5-3 果汁 2ml 果汁 5ml 果汁 0ml 4 35.00 3 25.00 2 5.00 5.00 青木瓜芭樂香蕉蘋果蓮霧火龍果熟木瓜鳳梨棗子梨子奇異果葡萄番茄柳丁橘子檸檬 水果種類 圖 5-4 常見水果 ph 值與脂肪酶含量關係圖 果汁 2ml ph 值 3 7.00 25.00 6.00 2 5.00 5.00 4.00 3.00 2.00 5.00.00 火龍果青木瓜熟木瓜芭樂棗子梨子香蕉蓮霧蘋果番茄柳丁奇異果橘子葡萄鳳梨檸檬 水果種類 圖 5-5 22
紅色溶液減少量百分比 (%) 0.0% 碘液用量 (ml) ( 實驗組 - 對照組 ) 0.0% 碘液用量 (ml) ( 實驗組 - 對照組 ) 0.0% 碘液用量 (ml) 常見水果維生素 C 含量與澱粉酶含量關係圖 澱粉酶 果汁 2ml 0.0% 碘液用量 0.080 25.00 0.070 0.060 22.47 22.30 2.20 2 0.050 0.040 0.030 0.020 3.33 3.03.37 0.37 8.50 6.30 5.27 4.7 4.03 3.0 5.00 5.00 2.37 2.33 2.00 柳丁 芭樂 檸檬 橘子 棗子 奇異果 熟木瓜 番茄 鳳梨 青木瓜 葡萄 蓮霧 蘋果 火龍果 香蕉 水梨 水果種類 圖 5-8 常見水果維生素 C 含量與蛋白酶含量關係圖 蛋白酶 果汁 2ml 0.0% 碘液用量 25.00 22.47 22.30 2.20 2 5.00 3.33 3.03.37 0.37 8.50 6.30 5.27 5.00 4.7 4.03 3.0 2.37 2.33 2.00 柳丁芭樂檸檬橘子棗子奇異果熟木瓜番茄鳳梨青木瓜葡萄蓮霧蘋果火龍果香蕉水梨 水果種類 圖 5-9 常見水果維生素 C 含量與脂肪酶含量關係圖 脂肪酶 果汁 2ml 0.0% 碘液用量 3 25.00 25.00 22.47 22.30 2.20 2 2 5.00 5.00 5.00 3.33 3.03.37 0.37 8.50 6.30 5.27 4.7 5.00 4.03 3.0 2.37 2.33 2.00 柳丁芭樂檸檬橘子棗子奇異果熟木瓜番茄鳳梨青木瓜葡萄蓮霧蘋果火龍果香蕉水梨 水果種類 圖 5-20 說明 :. 蘇丹 Ⅲ 會將油染成紅色 因油比水輕, 水面上會出現一層紅色的油, 故本次實驗我們利用紅色溶液減少量百分比來推測水果中脂肪酶的多寡, 減少的量愈多, 表示所含脂肪酶愈多 2. 由圖 5-3: () 第 -3 杯, 果汁愈多, 所含脂肪酶愈多, 沙拉油被分解掉的部分也愈多, 滴入蘇丹 Ⅲ 後, 呈紅色的部分呈現漸減的趨勢, 但視覺上並不易觀察 23
含葡萄糖溶液吸收度 含葡萄糖溶液吸收度 (2) 第 4-6 杯, 只加入蒸餾水, 加入蘇丹 Ⅲ 後並未呈現紅色, 代表選用的水果中, 無法測出脂 肪含量, 故設計實驗及數據分析時視為對照組 第 7 杯無加任何果汁, 加入蘇丹 Ⅲ 後呈現 紅色, 亦為對照組用 3. 由圖 5-4: 上述所有水果中, 都含有脂肪酶, 整體而言, 鳳梨 熟木瓜 火龍果相對有較 多的脂肪酶 ()2ml 果汁中所含脂肪酶前五名依序 : 鳳梨 熟木瓜 火龍果 橘子 青木瓜 (2)5ml 果汁中所含脂肪酶前五名依序 : 熟木瓜 鳳梨 火龍果 奇異果 橘子 (3)0ml 果汁中所含脂肪酶前五名依序 : 熟木瓜 鳳梨 火龍果 棗子 水梨 4. 由圖 5-5: 選用水果中脂肪酶的含量與 ph 值並沒有較明顯的關係 ( 因受限於版面果汁 5ml 及 0ml 的實驗結果列於附錄中 ) 5. 由圖 5-8: 維生素 C 含量多寡和澱粉酶含量多寡沒有明顯關係 6. 由圖 5-9: 維生素 C 含量多寡和蛋白酶含量多寡沒有明顯關係 7. 由圖 5-20: 維生素 C 含量多寡和脂肪酶含量多寡沒有明顯關係 實驗三 : 探討不同溫度 ph 值及添加物 ( 食鹽 酒精 ) 對果汁 ( 木瓜 鳳梨 ) 中各種酵素分解能力的影響實驗三 -: 分解澱粉的酵素 ( 一 ) 木瓜果汁 5ml+ 澱粉液 20ml, 靜置一小時操編縱變實驗結果 - 實驗結果 -2 實驗結果 -3 號因 溫 度 溫度 ( ) 0.0.09 20.8.60 30.0.330 35.0.520 40.0.492 50.0.20 溫度 - 含葡萄糖溶液吸收度關係圖 2.000.500.000 0.0 0.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 溫度 ( ) ph 2 值 ph 值 400nm 光波吸收 ph 值 <3 2.50.030 3<pH 值 <5 4.44.20 5<pH 值 <7 5.80.230 7<pH 值 <9 8.2.420 ph 值 >9 9.73.380 ph 值 - 含葡萄糖溶液吸收度關係圖.500.000 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 ph 值 24
含蛋白質溶液吸收度 含葡萄糖溶液吸收度 含葡萄糖溶液吸收度 3 添加食鹽量 食鹽添加量 (g) 0.0.60 0..280 0.2.395 0.5.230.0.90 食鹽添加量 - 含葡萄糖溶液吸收度關係圖.500.000 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8.0.2 食鹽添加量 (g) 4 添加酒精量 酒精添加量 (ml) 0.0.60 2.0 0.654 5.0 0.830 0.0 0.955 酒精添加量 - 含葡萄糖溶液吸收度關係圖.500.000 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 0.0 2.0 酒精添加量 (ml) 照片 5-5 表 5-6 及圖 5-27 ( 二 ) 鳳梨果汁 5ml+ 澱粉液 20ml, 靜置一小時 ( 因受限於版面, 實驗結果置於附錄照片 5-6 表 5-7 及圖 5-28) 實驗三 -2: 分解蛋白質的酵素 ( 一 ) 木瓜果汁 5ml+ 奶粉液 20ml, 靜置一小時 操 編 縱 號變因 實驗結果 - 實驗結果 -2 實驗結果 -3 溫 度 溫度 ( ) 400nm 光波吸收 0.0.720 20.8.70 30.0.63 35.0.647 40.0.740 50.0.790.800.750.700.650.600 溫度 - 含蛋白質溶液吸收度關係圖 0.0 0.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 溫度 ( ) 25
消耗油量 (ml) 含蛋白質溶液吸收度 含蛋白質溶液吸收度 含蛋白質溶液吸收度 2 ph 值 ph 值 400nm 光波吸收 ph 值 <3 2.50.680 3<pH 值 <5 4.44.680 5<pH 值 <7 5.80.70 7<pH 值 <9 8.2.940 ph 值 >9 9.73.990 2.00 2.000.900.800.700.600 ph 值 - 含蛋白質溶液吸收度關係圖 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 ph 值 3 添加食鹽量 食鹽添加量 (g) 400nm 光波吸收 0.0.70 0..720 0.2.740 0.5.850.0.760 食鹽添加量 - 含蛋白質溶液吸收度關係圖.900.850.800.750.700 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8.0.2 食鹽添加量 (g) 4 添加酒精量 酒精添加量 (ml) 400nm 光波吸收 0.0.70 2.0.680 5.0.600 0.0.500 酒精增添加量 - 含蛋白質溶液吸收度關係圖.750.700.650.600.550.500.450 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 0.0 2.0 酒精添加量 (ml) 照片 5-7 表 5-8 及圖 5-29 ( 二 ) 鳳梨果汁 5ml+ 奶粉液 20ml, 靜置一小時 ( 因受限於版面, 實驗結果置於附錄照片 5-8 表 5-9 及圖 5-30) 實驗三 -3: 分解脂肪的酵素 ( 一 ) 木瓜果汁 5ml+ 沙拉油 3ml, 靜置一小時 編 號 操縱 變因 溫 度 實驗結果 - 實驗結果 -2 實驗結果 -3 溫度 ( ) 紅色溶消耗油液量 (ml) 量 (ml) 0.0 2.700 20.8 2.600 30.0 2.500 35.0 2.500 40.0 2.600 50.0 2.700 26 溫度 - 消耗油量關係圖 0.0 0.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 溫度 ( )
消耗油量 (ml) 消耗油量 (ml) 消耗油量 (ml) 2 ph 值 ph 值 紅色溶消耗油液量 (ml) 量 (ml) ph 值 <3 2.50 2.700 3<pH 值 <5 4.44 2.600 5<pH 值 <7 5.80 2.600 7<pH 值 <9 8.2 2.600 ph 值 >9 9.73 2.500 ph 值 - 消耗油量關係圖 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 ph 值 3 添加食鹽量 食鹽添加量 (g) 消耗油量 (ml) 0.0 2.600 0. 2.600 0.2 2.500 0.5 2.450 0.550.0 2.700 食鹽添加量 - 消耗油量關係圖 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8.0.2 食鹽添加量 (g) 4 添加酒精量 酒精添加量 (ml) 消耗油量 (ml) 0.0 2.600 2.0 2.800 5.0 2.900 0.0 3.000 酒精添加量 - 消耗油量關係圖 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 0.0 2.0 酒精添加量 (ml) 照片 5-9 表 5-0 及圖 5-3 ( 二 ) 鳳梨果汁 5ml+ 沙拉油 3ml, 靜置一小時 ( 因受限於版面, 實驗結果置於附錄照片 5-0 表 5- 及圖 5-32) 實驗三說明 :. 欲探討溫度 ph 值 添加食鹽量 添加酒精量等變因對各種酶的影響, 由實驗二, 我們找 到較適合探討的水果為熟木瓜及鳳梨 實驗結果比較表如下 : 酵素活性大小 溫度 ph 添加食鹽量 木瓜 鳳梨 澱粉酶 蛋白酶 脂肪酶 澱粉酶 蛋白酶 脂肪酶 35 附近較 35 附近較有 30-35 附近 35 附近較 35-40 附近較 40 附近較 有利 利 較有利 有利 有利 有利 ph=8 附近較有利, 酸 中 鹼性溶液中均可作用 少量添加有利 ( 本次實驗添加 0.2g 最有利 ) 酸性環境中較中性及鹼性溶液有利 均不利 鹼性環境中較中性及酸性溶液有利, 但影響不大 少量添加有利 ( 本次實驗添加 0.5g 最有利 ) ph3~7 附近較有利, 酸 中 鹼性溶液中均可作用 少量添加有利 ( 本次實驗添加 0.5g 最有利 ) ph=6~7 附近較有利 均不利 ph3~4 附近較有利, 酸 中 鹼性溶液中均可作用少量添加有利 ( 本次實驗添加 0.5g 最有利 ) 添加酒精量均不利實驗誤差較大均不利均不利實驗誤差較大均不利 27
3. 由上表可看出各種酶都有其適合作用的溫度, 在到達最佳溫度以前, 溫度越高, 活性愈大 ; 在達最佳溫度以後, 溫度越高, 反而抑制酵素的活性 此因高溫會使酵素的蛋白質成份變性, 進而影響活性大小 4. 由實驗可知 : 我們選用水果中的酵素不管在弱酸 中性或弱鹼性的差異不大, 因此我們認為這些酵素的適合作用的範圍較大 5. 由實驗可知 : 少量食鹽大多有助於酵素的作用, 但添加過多的食鹽反而會抑制酵素的作用 6. 由實驗可知 : 添加酒精大多會抑制酵素的作用, 不添加酒精才能讓酵素達到最好的效果 這是因在有酒精的環境會使酵素中的蛋白質變性, 進而影響其活性 陸 討論 一 相關原理探討 : 做完所有實驗後, 於分析數據的過程中, 透過查資料及與指導老師討論, 整理出與本研究有關的原理, 分別敘述如下 :. 檢驗維生素 C 含量多少 : 用已知濃度的碘液滴定未知濃度的維生素 C () 已知濃度的 碘液 為滴定劑, 置於滴定管中 (2) 未知含量待滴定維生素 C 溶液 ( 體積固定 ), 置於錐形瓶中 (3) 以 澱粉液 作為指示劑, 加入固定的澱粉液於錐形瓶中, 溶液呈無色 (4) 將碘液緩緩滴入維生素 C 水溶液中, 不時以玻璃棒攪拌錐形瓶內的溶液 當滴入碘液時, 因為產生下列反應式 :I2+ 澱粉 碘 - 澱粉錯合物, 所以溶液會出現瞬間藍黑色 攪拌後藍黑色物質會消失 (5) 又因為維生素 C 的還原力, 產生下列反應式 : 還原即維生素 C 會將 碘 - 澱粉錯合物 裡的碘分子還原成無色的碘離子, 所以攪拌後藍黑色物質會消失 (6) 再逐漸滴入碘液, 會重複出現 (4) 和 (5) 的現象 ; 但藍黑色物質會越來越慢消失, 顯示維生素 C 的還原力越來越弱 (7) 直到滴定終點時, 當維生素 C 的還原力已經耗盡, 呈現的藍黑色物質就不會消失了 此時計算滴定碘液的體積量, 就能代表維生素 C 的還原力 能滴定的碘液量越多, 代表維生素 C 的還原力越大, 反之則越小 2. 光電比色計可用來測定溶液的濃度, 其比色原理是根據比爾 朗伯定律 (Beer Lambert law): 當一束平行的單色光通過均勻的溶液時, 溶液吸收光度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比 28
() 比爾 朗伯定律的方程式 : 其中 : : 入射光的強度 : 透射光的強度 : 透射比, 或稱透光度 T=It/I0 : 吸光度 =-logt=-log(it/io)=log(i0/it) K : 係數, 可以是吸收係數或莫耳吸光係數, 為物質的特性常數 : 吸收槽中液層的厚度, 一般以 cm 為單位 : 待測樣品溶液的濃度, 單位可以是 g/l 或 mol/l (2) 吸收度 A 為一個大於等於零的實數 ; 一般而言落在 0 至 2 之間, 其中 0 所代表的意義即為完全無吸收,2 則代表有百分之九十九的光在通過時被吸收了 (3) 比爾定律不僅適用於有色溶液, 也適用於無色溶液 3. 人體消化系統中與消化澱粉 蛋白質 脂肪有關的環境 ph 值如下 : 唾液 :6.5~7.5 胃:~3 小腸:5~7 大腸:7~8.4 胰液:7.5~8.2 4. 蘇丹 Ⅲ 溶液的配製 : 取 0.g 蘇丹 Ⅲ, 溶解在 20ml 的 95% 酒精中 5. 本實驗利用以下方法檢驗各種酶的含量 : () 澱粉酶 : 若果汁中含有澱粉酶, 會將澱粉分解為葡萄糖, 葡萄糖遇熱的本氏液作用後, 呈紅色至綠色 這是因為本氏液含藍色的 Cu +2, 與葡萄糖反應時, 生成紅色的 Cu + 澱粉分解出的葡萄糖含量愈多, 溶液顏色由藍 綠 黃 橙 紅色 靜置一段時間, 均會產生磚紅色的氧化亞銅沉澱 (2) 蛋白酶 : 利用 二縮脲試驗 法 鹼性稀硫酸銅溶液中的 Cu +2 會和肽鍵中的氮原子作用而形成紫色的複合物 若果汁中含有蛋白酶, 蛋白質溶液會被分解掉, 把二縮試劑逐滴加入測試, 溶液不會呈現紫色 (3) 脂肪酶 : 蘇丹 III 溶液會將油染成紅色 由於油比水輕, 水面上會出現一層紅色的油 若果汁中含有脂肪酶, 油會被分解掉, 被染色的部份會較少 二 綜合討論 : 實驗相關討論已於 伍 研究結果與討論 中一併說明, 礙於篇幅, 在此便不再贅述, 而跟生活相關的其他討論, 則放置於附錄再補充 柒 結論 一 選用水果均含有維生素 C, 其中柳丁 芭樂 檸檬含有大量的維生素 C 二 選用水果中, 均含有分解澱粉 蛋白質 脂肪的酵素 其中木瓜和鳳梨含上述酵素較多 三 選用水果中維生素 C 的含量與 ph 值之間, 並沒有較明顯的關係 ; 另外, 選用水果中酵素的含量與 ph 值之間亦沒有較明顯的關係 四 選用水果中酵素的含量與維生素 C 含量並沒有明顯關係 I t 29
五 水果 ( 木瓜及鳳梨 ) 中的酵素會受到溫度 及添加物 ( 食鹽 酒精 ) 的影響較大,pH 值對酵 素影響較小 捌 參考資料 程悅君 楊寶玉 羅麗容主編 (2009) 自然與生活科技第五冊 台北市: 牛頓國編本 施惠主編 (202) 自然與生活科技第七冊 台北市: 南一書局 郭重吉主編 (200) 國民中學自然與生活科技 上 台北市 : 南一書局 尤丁玫等人主編 (2009) 國中自然與生活科技(4) 台北市: 康軒文教事業 林靜宜 陳家蓉 陳彥博 陳揚 (2007) 維生素 C 有沒有 中華民國第四十七屆中小學 科學展覽會參展作品專輯 202 年 月 日, 取自 : http://activity.ntsec.gov.tw /activity/race-/47/elementary/0853.pdf 維生素 C( 無日期 ) 維基百科 202 年 月 8 日, 取自 : http://zh.wikipedia.org/wiki/ %E7%BB%B4%E7%94%9F%E7%B4%A0C 普化實驗教學示範 : 維生素 C 之定量 ( 無日期 ) 台大化學系普化暨普化實驗課程 203 年 5 月 日, 取自 :http://www.chemedu.ch.ntu.edu.tw/~genchem99/e-vitc.htm 化學教室活動 : 自製簡易光電比色計 (20 年 5 月 20 日 ) 國科會高瞻自然科學教學資源平台 202 年 月 20 日, 取自 : http://case.ntu.edu.tw/hs/wordpress/?p=27250 林書平 林慈鈺 曾薐璇 (2006) 神奇的木瓜酵素之淺論 202 年 2 月 5 日, 取自 : http://www.shs.edu.tw/works/essay/2006/0/20060302050656.pdf 鳳梨酵素 ( 無日期 ) 202 年 2 月 20 日, 取自 :http://www.angrin.tlri.gov.tw/cow/dhi55/dhi55p48.htm 何謂酵素 ( 無日期 ) 酵素食品發展協會 202 年 2 月 6 日, 取自 : http://www.enzyme.org.tw/?p= 30
評語 0802 能實驗設計據以探討, 但反應系統複雜不易控制求得適當判斷, 吸收波長有選擇地設定, 但未能在報告中呈現並說明其理由, 稍可 惜 優碘與維他命 C 反應缺空白對照組 0802- 評語