Question

【題目】發酵工業起源很早，中國早在公元前就采用發酵法釀酒、制醬等，隨著科技的發展一些現代生物技術也應用到發酵工業中，取得良好效益。有技術員利用啤酒酵母固定化技術進行酒精發酵，裝置如圖。請回答下列問題：

（1）制作啤酒酵母懸液時，在干酵母中加入溫水和極少量蔗糖，待懸浮液中出現______________，說明酵母菌已經活化。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，這種固定酵母細胞的方法是_____________________。

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

（4）與利用游離酵母菌生產啤酒相比，利用固定化酵母生產啤酒的優點有________________（寫出兩點）。

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

Answer 1

【答案】氣泡 使處于休眠狀態的酵母細胞重新恢復正常的生活狀態 包埋法 釋放酵母菌產生的二氧化碳、防止空氣中的雜菌進入反應柱 葡萄糖液濃度過高會使固定化的酵母細胞滲透失水，影響其活性，甚至死亡 活塞1 酵母細胞可多次利用、便于與產物分離，提高產品質量 果糖

【解析】

制備固定化酵母細胞的實驗步驟，請回答：

①酵母細胞的活化→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胞混合→⑤固定化酵母細胞；

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

（1）制作啤酒酵母懸液時，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的酵母細胞重新恢復正常的生活狀態，待懸浮液中出現氣泡，意味著酵母菌能進行正常的代謝，活化過程完成。

（2）為了能夠讓酵母菌重復利用，通常用包埋法將酵母細胞制成凝膠珠，具體做法是將活化的啤酒酵母細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）裝置中長導管能起到釋放酵母菌產生的二氧化碳、防止空氣中的雜菌進入反應柱的作用，為了避免酵母細胞滲透失水，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；生產上，在加入葡萄糖溶液后要關閉裝置中的活塞1，以保證發酵罐中的無氧環境，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啤酒相比，利用固定化酵母生產啤酒典型優勢為酵母細胞可多次利用、便于與產物分離，提高產品質量。

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