Question

【題目】下圖為固定化酵母發(fā)酵與游離酵母發(fā)酵制作啤酒的對比結(jié)果。請回答下列問題：

（1）酒精發(fā)酵過程應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)（固定化酵母）而不是固定化酶技術(shù)，原因是___________________________________。與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點有________________________。

（2）在制作固定化酵母的過程中，某同學(xué)進行了這樣的操作：在定量的海藻酸鈉中加入定量的蒸餾水，用大火加熱①，使其迅速溶解，配制成溶液然后將活化的酵母細(xì)胞迅速加入②到剛配制成的海藻酸鈉溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颉Ｉ鲜鲞^程下劃線①和②處的操作明顯的錯誤，請分別更正：______________________、______________________。

（3）從圖中可以看出，固定化酵母與游離酵母的發(fā)酵速率相近，但在發(fā)酵前期產(chǎn)生的酒精量多的是____________，主要原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng) 可多次使用、便于酶與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等 小火間斷加熱 冷卻至常溫再加入 游離酵母 游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分，酒精產(chǎn)量更高，且酒精排出更快

【解析】

固定化細(xì)胞是指固定在水不溶性載體上，在一定的空間范圍進行生命活動（生長、發(fā)育、繁殖、遺傳和新陳代謝等）的細(xì)胞。固定化細(xì)胞技術(shù)是用于獲得細(xì)胞的酶和代謝產(chǎn)物的一種方法，起源于20世紀(jì)70年代，是在固定化酶的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。由于固定化細(xì)胞能進行正常的生長、繁殖和新陳代謝，所以又稱固定化活細(xì)胞或固定化增殖細(xì)胞。通過各種方法將細(xì)胞和水不溶性載體結(jié)合，制備固定化細(xì)胞的過程稱為細(xì)胞固定化。

（1）固定化酶一次只能固定一種酶，而酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)，因此酒精發(fā)酵過程應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)（固定化酵母）而不是固定化酶技術(shù)。與利用游離酵母菌生產(chǎn)啤酒相比，利用固定化酵母菌的優(yōu)點有可多次使用、便于酶與產(chǎn)物分離、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。

（2）在制作固定化酵母的過程中，在定量的海藻酸鈉中加入定量的蒸餾水，用小火間斷加熱，以防止發(fā)生焦糊現(xiàn)象。冷卻至常溫再加入活化的酵母細(xì)胞，防止高溫使酵母菌死亡。

（3）從圖中可以看出，固定化酵母與游離酵母的發(fā)酵速率相近，但游離酵母和營養(yǎng)液的接觸更充分，酒精產(chǎn)量更高，且酒精排出更快，因此在發(fā)酵前期產(chǎn)生的酒精量多的是游離酵母。