Question

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

（1）酒精發酵過程應用固定化細胞技術（固定化酵母）而不是固定化酶技術，原因是___________________________________。與利用游離酵母菌生產啤酒相比，利用固定化酵母菌的優點有________________________。

（2）在制作固定化酵母的過程中，某同學進行了這樣的操作：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胞迅速加入②到剛配制成的海藻酸鈉溶液中，充分攪拌混合均勻。上述過程下劃線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酵速率相近，但在發酵前期產生的酒精量多的是____________，主要原因是____________________________________。

Answer 1

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

【解析】

固定化細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、發育、繁殖、遺傳和新陳代謝等）的細胞。固定化細胞技術是用于獲得細胞的酶和代謝產物的一種方法，起源于20世紀70年代，是在固定化酶的基礎上發展起來的新技術。由于固定化細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胞或固定化增殖細胞。通過各種方法將細胞和水不溶性載體結合，制備固定化細胞的過程稱為細胞固定化。

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

（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，以防止發生焦糊現象。冷卻至常溫再加入活化的酵母細胞，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酵速率相近，但游離酵母和營養液的接觸更充分，酒精產量更高，且酒精排出更快，因此在發酵前期產生的酒精量多的是游離酵母。