Question

某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：

①活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化；

②配制硼酸氯化钙溶液；

③配制海藻酸钠溶液：用定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水中，配制成溶液；

④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入刚配制成的海藻酸钠溶液中，充分搅拌混合均匀；

⑤固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的硼酸氯化钙溶液中，观察凝胶珠的形成。

（1）请你改正其中两处错误的操作：第—处：________________________；第二处：________________________________________________；

（2）刚形成的凝胶珠要在硼酸氯化钙溶液中浸泡 30 min 左右，目的是________________。

（3）如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度_____（填“过低”或“过高”）。

（4）上述固定化酵母细胞采用的方法是_________。

（5）研究发现，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将 2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别用 2%、3%、4%的 X 溶液进行凝胶化处理，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在 28℃下发酵 48h 后的酒精产量见表：

海藻酸钠（%）	2	2.5	3	2	2.5	3	2	2.5	3
X1溶液（%）	2	2	2	3	3	3	4	4	4
固定化强度（g/30个）	930	950	990	1030	1100	1140	1170	1170	1160
酒精量（%）	6.7	6.5	6.5	6.7	6.4	6.2	6.7	6.4	6.3

可以看出，随着 X 溶液浓度的增加，_________增加；凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与 X溶液的浓度分别是______、______。

Answer

海藻酸钠溶解应适当加热至完全溶化 海藻酸钠溶液冷却至常温再加入酵母细胞 让凝胶珠形成稳定的结构 过低 包埋法 固定化强度 2% 4%

【解析】

采用包埋法制备固定酵母细胞的主要步骤：酵母细胞的活化（利用蒸馏水使干酵母恢复正常生活状态）→海藻酸钠、CaCl2溶液的配制（在溶解海藻酸钠溶液的过程中使用小火或间断加热，防止溶液焦糊）→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合（注意冷却海藻酸钠溶液至室温，防止高温破坏酵母菌的活性）→固定化酵母细胞。

（1）③配制海藻酸钠溶液应将海藻酸钠溶解应适当小火加热至完全溶化，加热时注意防止焦糊；

④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：刚配制成的海藻酸钠液需冷却后再加入活化的酵母细胞，否则温度过高会使酵母菌失去活性。

（2）刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是让凝胶珠形成稳定的结构。

（3）如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度过低。

（4）固定酵母菌的方法是包埋法。

（5）由表中数据可知，随着X溶液浓度的增加，固定化强度逐渐增加；凝胶固定化效果较好，同时酒精产量较大的海藻酸钠溶度为2%、X溶液浓度为4%。