Question

5．以下是生啤酒的釀造實(shí)驗(yàn)。請回答問題。

實(shí)驗(yàn)原理：固定化酵母細(xì)胞的凝膠珠由酵母細(xì)胞和海藻酸鈉組成，麥芽汁可以滲入到由海藻酸鈉和啤酒酵母制成的凝膠珠中。啤酒酵母可以利用自身細(xì)胞內(nèi)的一系列酶將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化成乙醇。

實(shí)驗(yàn)過程：(1)取新鮮斜面上的啤酒酵母，接種于10 mL麥芽汁液體培養(yǎng)基中，25 ℃培養(yǎng)24～30 h。(2)取1.6 g海藻酸鈉于無菌小燒杯中，加無菌水少許調(diào)成糊狀，再加入無菌水至40 mL，在98 kPa條件下滅菌15 min。冷卻到45 ℃左右，與預(yù)熱至35 ℃左右的10 mL酵母培養(yǎng)液混合攪拌均勻，立即倒入帶噴嘴的無菌小塑料瓶中(或裝有5號針頭的注射器外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化鈣混合液的容器中，浸泡30 min制成凝膠珠。(3)倒去葡萄糖、氯化鈣混合液，用無菌水洗滌凝膠珠三次后，將凝膠珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL無菌麥芽汁液體培養(yǎng)基，置于25 ℃下封口發(fā)酵5 d左右，倒出發(fā)酵后的麥芽汁即為生啤酒。

(1)凝膠珠是由什么組成的？它有什么作用？

(2)如果進(jìn)行多批次的生產(chǎn)，本實(shí)驗(yàn)中的啤酒酵母與普通發(fā)酵中的酶或菌種在使用上有何區(qū)別？

(3)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用__________或__________方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)包括__________、__________和__________。其中細(xì)胞多采用__________固定化，而酶多采用__________和__________固定化。

(4)制作成功的凝膠珠應(yīng)用__________，其顏色為__________。將凝膠珠加入用于發(fā)酵的葡萄糖溶液后發(fā)現(xiàn)有__________產(chǎn)生，同時(shí)有__________味散發(fā)。

(5)固定化酵母細(xì)胞與固定化酶相比具有什么優(yōu)點(diǎn)？

Answer 1

答案：(1)凝膠珠由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸鈉組成。啤酒酵母能產(chǎn)生酶，將滲入凝膠珠的麥芽汁中的糖發(fā)酵，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成乙醇。

(2)將生啤酒倒出后，將凝膠珠再投放入新鮮的麥芽汁中，可以在較長時(shí)間內(nèi)反復(fù)連續(xù)使用，而普通發(fā)酵中的酶或菌種不能反復(fù)使用。

(3)物理　化學(xué)　包埋法　化學(xué)結(jié)合法　物理吸附法　包埋法　化學(xué)結(jié)合法　物理吸附法

(4)蒸餾水沖洗　淺黃色　氣泡　酒

(5)二者均可用攪拌或反應(yīng)柱形式與底物溶液接觸，可以在較長時(shí)間內(nèi)反復(fù)、連續(xù)使用，降低酶的使用成本；可提高酶的穩(wěn)定性；便于嚴(yán)格控制酶促反應(yīng)過程；容易與產(chǎn)物分開，提高產(chǎn)物的質(zhì)量。固定化細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展比固定化酶技術(shù)更進(jìn)一步，它省去了酶的分離、純化工序，同時(shí)酶的活性更加穩(wěn)定。

解析：本題通過生啤酒的釀造實(shí)驗(yàn)介紹，更好地理解固定化細(xì)胞技術(shù)的原理，由題干可知凝膠珠是由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸鈉組成，通過固定化酵母細(xì)胞的制備過程，更好地理解固定化細(xì)胞技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。