Question

5．以下是生啤酒的酿造实验。请回答问题。

实验原理：固定化酵母细胞的凝胶珠由酵母细胞和海藻酸钠组成，麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵性糖转化成乙醇。

实验过程：(1)取新鲜斜面上的啤酒酵母，接种于10 mL麦芽汁液体培养基中，25 ℃培养24～30 h。(2)取1.6 g海藻酸钠于无菌小烧杯中，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至40 mL，在98 kPa条件下灭菌15 min。冷却到45 ℃左右，与预热至35 ℃左右的10 mL酵母培养液混合搅拌均匀，立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中(或装有5号针头的注射器外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中，浸泡30 min制成凝胶珠。(3)倒去葡萄糖、氯化钙混合液，用无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL无菌麦芽汁液体培养基，置于25 ℃下封口发酵5 d左右，倒出发酵后的麦芽汁即为生啤酒。

(1)凝胶珠是由什么组成的？它有什么作用？

(2)如果进行多批次的生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上有何区别？

(3)固定化酶和固定化细胞技术是利用__________或__________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术包括__________、__________和__________。其中细胞多采用__________固定化，而酶多采用__________和__________固定化。

(4)制作成功的凝胶珠应用__________，其颜色为__________。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后发现有__________产生，同时有__________味散发。

(5)固定化酵母细胞与固定化酶相比具有什么优点？

Answer 1

答案：(1)凝胶珠由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸钠组成。啤酒酵母能产生酶，将渗入凝胶珠的麦芽汁中的糖发酵，进而转化成乙醇。

(2)将生啤酒倒出后，将凝胶珠再投放入新鲜的麦芽汁中，可以在较长时间内反复连续使用，而普通发酵中的酶或菌种不能反复使用。

(3)物理　化学　包埋法　化学结合法　物理吸附法　包埋法　化学结合法　物理吸附法

(4)蒸馏水冲洗　浅黄色　气泡　酒

(5)二者均可用搅拌或反应柱形式与底物溶液接触，可以在较长时间内反复、连续使用，降低酶的使用成本；可提高酶的稳定性；便于严格控制酶促反应过程；容易与产物分开，提高产物的质量。固定化细胞技术的发展比固定化酶技术更进一步，它省去了酶的分离、纯化工序，同时酶的活性更加稳定。

解析：本题通过生啤酒的酿造实验介绍，更好地理解固定化细胞技术的原理，由题干可知凝胶珠是由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸钠组成，通过固定化酵母细胞的制备过程，更好地理解固定化细胞技术的优点。