Question

【題目】發(fā)酵工業(yè)起源很早，中國早在公元前就采用發(fā)酵法釀酒、制醬等，隨著科技的發(fā)展一些現(xiàn)代生物技術(shù)也應(yīng)用到發(fā)酵工業(yè)中，取得良好效益。有技術(shù)員利用啤酒酵母固定化技術(shù)進(jìn)行酒精發(fā)酵，裝置如圖。請(qǐng)回答下列問題：

（1）制作啤酒酵母懸液時(shí)，在干酵母中加入溫水和極少量蔗糖，待懸浮液中出現(xiàn)______________，說明酵母菌已經(jīng)活化。酵母菌活化的目的是__________________。

（2）適宜條件下，將活化的啤酒酵母細(xì)胞與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的氯化鈣溶液中形成凝膠珠，這種固定酵母細(xì)胞的方法是_____________________。

（3）裝置中長導(dǎo)管的作用是_____________；從上端漏斗中加入葡萄糖溶液的濃度不能過高的原因是__________________；生產(chǎn)中要提高酒精度，加入葡萄糖溶液后應(yīng)關(guān)閉裝置中的__________________。

（4）與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母生產(chǎn)啤酒的優(yōu)點(diǎn)有________________（寫出兩點(diǎn)）。

（5）上圖裝置還可用于研究固定化葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)高果糖漿。研究中常將1個(gè)葡萄糖異構(gòu)酶活力單位定義為每分鐘產(chǎn)生1微摩爾________________所需酶量。

Answer 1

【答案】氣泡 使處于休眠狀態(tài)的酵母細(xì)胞重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài) 包埋法 釋放酵母菌產(chǎn)生的二氧化碳、防止空氣中的雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱 葡萄糖液濃度過高會(huì)使固定化的酵母細(xì)胞滲透失水，影響其活性，甚至死亡 活塞1 酵母細(xì)胞可多次利用、便于與產(chǎn)物分離，提高產(chǎn)品質(zhì)量 果糖

【解析】

制備固定化酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答：

①酵母細(xì)胞的活化→②配制CaCl2溶液→③配制海藻酸鈉溶液→④海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→⑤固定化酵母細(xì)胞；

2.1（U）個(gè)酶活力單位是指在溫度為25℃，其他反應(yīng)條件，如pH等均為適宜的情況下，在1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化1mmol的底物所需的酶量。

（1）制作啤酒酵母懸液時(shí)，在干酵母中加入溫水和極少量蔗糖有利于酵母菌活化，酵母菌活化的目的是使處于休眠狀態(tài)的酵母細(xì)胞重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)，待懸浮液中出現(xiàn)氣泡，意味著酵母菌能進(jìn)行正常的代謝，活化過程完成。

（2）為了能夠讓酵母菌重復(fù)利用，通常用包埋法將酵母細(xì)胞制成凝膠珠，具體做法是將活化的啤酒酵母細(xì)胞與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的氯化鈣溶液中形成凝膠珠。

（3）裝置中長導(dǎo)管能起到釋放酵母菌產(chǎn)生的二氧化碳、防止空氣中的雜菌進(jìn)入反應(yīng)柱的作用，為了避免酵母細(xì)胞滲透失水，甚至死亡，影響其活性，通常要求從上端漏斗中加入葡萄糖溶液的濃度不能過高；生產(chǎn)上，在加入葡萄糖溶液后要關(guān)閉裝置中的活塞1，以保證發(fā)酵罐中的無氧環(huán)境，有利于酵母菌的無氧呼吸，提高酒精度，

（4）與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母生產(chǎn)啤酒典型優(yōu)勢(shì)為酵母細(xì)胞可多次利用、便于與產(chǎn)物分離，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（5）圖中裝置可用于研究固定化葡萄糖異構(gòu)酶的活力，結(jié)合分析可知，常將1個(gè)葡萄糖異構(gòu)酶活力單位定義為每分鐘產(chǎn)生1微摩爾果糖所需酶量。