Question

【題目】如圖表示利用“果膠酶-酵母菌聯合固定凝膠珠”生產紅葡萄酒的部分過程，請回答下列問題：

（1）海藻酸鈉能作為固定載體的特點是不溶于水、多孔性，在聯合固定果膠酶和酵母菌之前，對海藻酸鈉所作的操作是__________________________________。

（2）關于果膠酶等蛋白質一類的酶，我們可以分別用凝膠色譜法和電泳法進行分離純化以及純度鑒定；果膠酶在果汁生產中具有重要的作用，把果膠酶和酵母菌固定在一起生產紅葡萄酒的重要意義在于_______________________。

（3）果膠酶通常先與戊二醛交聯，然后與活化的酵母菌一起用海藻酸鈉包埋固定，這是因為_________________________________________。

（4）在初級發酵時一般溫度控制在_________，在發酵過程中，尤其要隨時監控和調整發酵罐中的溫度和pH，使其在適宜的范圍內波動，其主要目的是__________________。

Answer 1

【答案】配制一定濃度的海藻酸鈉溶液，用小火或者間斷加熱的方法熔化海藻酸鈉，然后冷卻至室溫 果膠酶能提高果汁的產量和澄清度，從而提高紅葡萄酒的產量和品質 果膠酶分子太小，容易從包埋材料中漏出 18~25℃ 防止溫度和PH的變化影響果膠酶的活性，甚至使果膠酶失活

【解析】

1、制備固定化酵母細胞的操作過程：（1）酵母細胞的活化；（2）配置氯化鈣溶液；（3）配制海藻酸鈉溶液；（4）海藻酸鈉溶液與酶母細胞混合；（5）制備固定化酵母細胞。

2、固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學的方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。由于細胞個大，而酶分子很小，個大的細胞難以被吸附或結合，而個小的酶容易從包埋材料中漏出，所以酶多采用化學結合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化。

（1）在聯合固定果膠酶和酵母菌之前，應配制一定濃度的海藻酸鈉溶液。配制海藻酸鈉溶液時，要注意用小火或間斷加熱的方法使其溶化，冷卻至室溫再與果膠酶或酵母菌混合。

（2）果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，提高果汁的產量和澄清度，從而提高紅葡萄酒的產量和品質。

（3）由于果膠酶分子太小，容易從包埋材料中漏出，所以果膠酶通常先與戊二醛交聯，然后再與活化的酵母菌一起用海藻酸鈉包埋固定。

（4）酵母菌繁殖和發酵的適宜溫度是18~25℃，因此在初級發酵時一般溫度控制18~25℃。在發酵過程中不斷釋放熱量會使溫度升高，同時代謝產物積累使pH降低，而溫度和pH的變化會影響果膠酶的活性，所以發酵過程要及時監控、調節溫度和pH。