Question

【題目】乙酸乙酯是清香型白酒的主體香氣成分。酵母菌在發(fā)酵過程中利用葡萄糖先代謝生成乙醇和乙酸，而后在酵母菌產(chǎn)生的醋化酶作用下使乙酸和乙醇結(jié)合生成乙酸乙酯。研究人員通過對產(chǎn)酯酵母進(jìn)行包埋處理，增加發(fā)酵產(chǎn)乙酸乙酯的含量，進(jìn)而改善酒的品質(zhì)。回答以下問題：

（1）酵母菌的同化作用類型是____________型，在氧氣充足時____________(填“能”或“不能”)產(chǎn)生乙酸乙酯。

（2）酵母細(xì)胞固定化采用包埋法而不用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法的原因是_______________。

（3）實驗過程：

①酵母菌懸液的制備：無菌條件下將酵母菌接種至液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)約12h，離心后獲得酵母菌，用滅菌的生理鹽水稀釋成適宜的濃度，酵母菌的數(shù)量可采用____________計數(shù)法進(jìn)行直接計數(shù)。

②固定化酵母細(xì)胞的制備：稱取海藻酸鈉，加入無菌水，____________溶解，配制成一定濃度的海藻酸鈉溶液。待溶液____________，向其中加入酵母菌，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆�；無菌條件下用注射器將上述混合好的溶液緩慢滴入相應(yīng)溫度和濃度的____________溶液中，恒溫維持1h，使酵母菌充分固定化。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，海藻酸鈉濃度為3%時，固定化酵母發(fā)酵液的殘?zhí)橇孔畹�，�?dāng)海藻酸鈉濃度低于3%時，固定化酵母顆粒的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大，導(dǎo)致____________，影響后繼的發(fā)酵過程。

Answer 1

【答案】異養(yǎng) 不能 酵母細(xì)胞較大，難以被吸附或結(jié)合 血細(xì)胞計數(shù)板（血球計數(shù)板或顯微鏡觀察） 加熱 降至室溫（降至常溫、冷卻） CaCl2 包理的酵母菌數(shù)量較少

【解析】

根據(jù)題干信息分析，酵母菌生產(chǎn)乙酸乙酯分兩個步驟：先利用葡萄糖代謝產(chǎn)生乙酸和乙醇，然后在醋化酶的催化作用下，將乙醇和乙酸結(jié)合成乙酸乙酯。由于酵母菌生產(chǎn)乙酸乙酯需要細(xì)胞內(nèi)多種酶的參與，且生產(chǎn)過程中酵母菌容易和產(chǎn)品混在一起，即影響了產(chǎn)品的品質(zhì)，也也導(dǎo)致酵母菌的利用率低，因此可以通過包埋法固定酵母菌，增加發(fā)酵產(chǎn)乙酸乙酯的含量，進(jìn)而改善酒的品質(zhì)。

（1）酵母菌的同化作用類型是異養(yǎng)型；在氧氣充足時，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水，即其不產(chǎn)生酒精也就不能生成乙酸乙酯。

（2）由于酵母細(xì)胞較大，難以被吸附或結(jié)合，故酵母細(xì)胞固定化采用包埋法而不用化學(xué)結(jié)合或物理吸附法。

（3）①酵母菌的數(shù)量可采用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)法，在顯微鏡下進(jìn)行直接計數(shù)；

②海藻酸鈉需要加熱溶解，待溶液冷卻至室溫時，再向其中加入酵母菌充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆�；無菌條件下用注射器將上述混合好的溶液緩慢滴入相應(yīng)溫度和濃度的CaCl2溶液中，恒溫維持1h，使酵母菌充分固定化。

（4）若海藻酸鈉濃度較低，會導(dǎo)致固定化酵母顆粒的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)太大，酵母細(xì)胞容易逸出，導(dǎo)致包埋的酵母菌數(shù)量較少，影響后繼的發(fā)酵過程