Question

【题目】发酵工业起源很早，中国早在公元前就采用发酵法酿酒、制酱等，随着科技的发展一些现代生物技术也应用到发酵工业中，取得良好效益。有技术员利用啤酒酵母固定化技术进行酒精发酵，装置如图。请回答下列问题：

（1）制作啤酒酵母悬液时，在干酵母中加入温水和极少量蔗糖，待悬浮液中出现______________，说明酵母菌已经活化。酵母菌活化的目的是__________________。

（2）适宜条件下，将活化的啤酒酵母细胞与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的氯化钙溶液中形成凝胶珠，这种固定酵母细胞的方法是_____________________。

（3）装置中长导管的作用是_____________；从上端漏斗中加入葡萄糖溶液的浓度不能过高的原因是__________________；生产中要提高酒精度，加入葡萄糖溶液后应关闭装置中的__________________。

（4）与利用游离酵母菌生产啤酒相比，利用固定化酵母生产啤酒的优点有________________（写出两点）。

（5）上图装置还可用于研究固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆。研究中常将1个葡萄糖异构酶活力单位定义为每分钟产生1微摩尔________________所需酶量。

Answer 1

【答案】气泡 使处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态 包埋法 释放酵母菌产生的二氧化碳、防止空气中的杂菌进入反应柱 葡萄糖液浓度过高会使固定化的酵母细胞渗透失水，影响其活性，甚至死亡 活塞1 酵母细胞可多次利用、便于与产物分离，提高产品质量 果糖

【解析】

制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：

①酵母细胞的活化→②配制CaCl2溶液→③配制海藻酸钠溶液→④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→⑤固定化酵母细胞；

2.1（U）个酶活力单位是指在温度为25℃，其他反应条件，如pH等均为适宜的情况下，在1分钟内转化1mmol的底物所需的酶量。

（1）制作啤酒酵母悬液时，在干酵母中加入温水和极少量蔗糖有利于酵母菌活化，酵母菌活化的目的是使处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态，待悬浮液中出现气泡，意味着酵母菌能进行正常的代谢，活化过程完成。

（2）为了能够让酵母菌重复利用，通常用包埋法将酵母细胞制成凝胶珠，具体做法是将活化的啤酒酵母细胞与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的氯化钙溶液中形成凝胶珠。

（3）装置中长导管能起到释放酵母菌产生的二氧化碳、防止空气中的杂菌进入反应柱的作用，为了避免酵母细胞渗透失水，甚至死亡，影响其活性，通常要求从上端漏斗中加入葡萄糖溶液的浓度不能过高；生产上，在加入葡萄糖溶液后要关闭装置中的活塞1，以保证发酵罐中的无氧环境，有利于酵母菌的无氧呼吸，提高酒精度，

（4）与利用游离酵母菌生产啤酒相比，利用固定化酵母生产啤酒典型优势为酵母细胞可多次利用、便于与产物分离，提高产品质量。

（5）图中装置可用于研究固定化葡萄糖异构酶的活力，结合分析可知，常将1个葡萄糖异构酶活力单位定义为每分钟产生1微摩尔果糖所需酶量。