Question

某科研小组采用 80℃水浴熔化海藻酸钠，固定黑曲霉孢子（含β-葡萄糖苷酶），并进行相关催化实验，请分析回答问题。

（1）此实验过程中采用 80℃水浴代替_____加热法熔化海藻酸钠，其优点是能准确控制温度，融化过程不会出现焦糊且融化时间短。熔化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行_____处理，海藻酸钠的最终质量分数需控制在 3%，原因是______________。

（2）实验过程中，初形成的凝胶珠放在_____溶液中静置 30min，目的是形成稳定的网状凝胶结构。

（3）β-葡萄糖苷酶能催化大豆苷水解为大豆苷元，pH 和温度对游离孢子和固定化凝胶珠中 β-葡萄糖苷酶活性影响的结果如图所示，由图可知：研究 pH 和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和 pH 应分别控制为_____、_________；与游离孢子相比，固定化凝胶珠中 β-葡萄糖苷酶的 pH 适宜范围会_________，热稳定性会 __________。

转化率=豆苷含量- 反应后大豆苷含量/反应前大豆苷含量×100

处理温度/℃	转化率
游离孢子	固定化凝胶珠
30	100	100
40	99	100
50	98	99
60	65	98
70	29	92
80	5	50
90	0	10

Answer

小火或者间断 冷却 海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少 CaCl2 30℃（30℃~40℃） 4.8 增大 提高

【解析】

分析曲线图：图中自变量为pH，因变量为转化率，可以看出pH为4.8左右时转化率最高。分析表格：表中数据显示在温度为30℃时，转化率最高。

（1）溶化海藻酸钠可用采用80℃水浴代替小火或者间断加热法，其优点是能准确控制温度，融化过程不会出现焦糊且融化时间短。溶化的海藻酸钠加入黑曲霉孢子悬浮液前一定要进行冷却处理，以免杀死黑曲霉孢子。由于海藻酸钠浓度太高不易形成凝胶珠，浓度太低包埋的黑曲霉孢子少，故海藻酸钠的最终质量分数需控制在3%。

（2）实验过程中，初形成的凝胶珠放在CaCl2溶液中静置30min的目的是形成稳定的网状凝胶结构。

（3）表中信息显示：当处理温度为30℃（或30℃~40℃）时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，随温度的升高，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大；分析曲线的变化趋势可知：当pH为4.8时，游离孢子和固定化凝胶珠的转化率均最高，pH高于或低于4.8时，游离孢子的转化率降低的幅度较固定化凝胶珠的转化率降低的幅度大。可见，研究pH和温度对葡萄糖苷酶活性影响时，温度和pH应分别控制为30℃（30℃~40℃）、4.8。与游离孢子相比，固定化凝胶珠中β-葡萄糖苷酶的pH适宜范围增大，热稳定性提高。