Question

【題目】在現(xiàn)代食品工業(yè)中，固定化細胞技術(shù)可以節(jié)約成本，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。固定化細胞已可以用于酸奶的制作過程，下圖為乳酸菌固定化的工藝流程。請回答下列有關(guān)問題：

(1)將保存的菌種接種到脫脂乳培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后再擴培、離心、用滅菌水稀釋，這一過程稱為乳酸桿菌的_____。

(2)流程圖中，①為包埋細胞時所用的載體，常用的有______(答出兩種）。

②表示的操作處理為______，這樣才能使放入包埋液體中的菌種保持活性。③代表的化學(xué)試劑為___________。要達到反復(fù)利用固定化細胞的目的，固定化過程必須在______的條件下進行。

(3)研究小組探究了固定化乳酸桿菌對產(chǎn)酸的影響，下面是固定化菌株與游離菌株發(fā)酵結(jié)果比較表：

由表中數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是:加大固定菌的接種量對酸度影響不明顯，但與游離菌比，乳酸桿菌經(jīng)固定后產(chǎn)酸能力____;隨著發(fā)酵時間的延長，固定化乳酸桿菌的活力保持大于游離菌，給人們的啟示是固定化的菌種可____，從而降低生產(chǎn)成本。發(fā)酵進行到一定時間后，游離乳酸桿菌的活力降低，原因可能是________。

Answer 1

【答案】活化 海藻酸鈉、明膠、瓊脂糖、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺 冷卻 CaCl2 嚴(yán)格無菌 提高 連續(xù)使用 游離乳酸菌直接與發(fā)酵液接觸，受乳酸導(dǎo)致的pH改變的影響，活力降低

【解析】

1、缺水的狀態(tài)下，微生物常處于休眠狀態(tài)，活化就是讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)。固定化細胞即將微生物細胞均勻的包埋在不溶于水的多孔性載體中，常用的載體有明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺。

2、海藻酸鈉溶液固定酵母細胞的注意事項：
（1）、配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會發(fā)生焦糊。
（2）、海藻酸鈉溶液與酶母細胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進入氣泡。
（3）、制備固定化酵母細胞：高度適宜，并勻速滴入。

（4）、剛?cè)芑�的海藻酸鈉應(yīng)冷卻后再與酵母菌混合，否則溫度過高會導(dǎo)致酵母菌死亡。

（1）制備固定化細胞之前，需要對菌種進行活化。

（2）包埋法包埋細胞時，要將微生物均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中。常用的載體有海藻酸鈉、明膠、瓊脂糖、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺。溶化好的海藻酸鈉要冷卻至室溫后才能加入已活化的乳酸桿菌，否則高溫會導(dǎo)致乳酸桿菌失活。將海藻酸鈉等載體與乳酸桿菌的混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中才能形成凝膠珠。要達到反復(fù)利用固定化細胞的目的，就需要避免其他微生物的污染，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，固定化過程必須在嚴(yán)格無菌的條件下進行。

（3）從表中可以看出，與游離乳酸桿菌相比，乳酸桿菌經(jīng)固定后發(fā)酵過程中酸度增加更明顯，說明產(chǎn)酸能力提高。在發(fā)酵的初期，固定菌和游離菌并沒有太大區(qū)別，發(fā)酵24小時以后，才開始出現(xiàn)明顯差距，72小時后差距更大，說明固定化的細胞一直保持較高活力，這一特性可應(yīng)用于酸奶的連續(xù)發(fā)酵，使菌種多次重復(fù)利用。由于游離乳酸菌直接與發(fā)酵液接觸，所以容易受到乳酸導(dǎo)致的pH改變的影響，而乳酸桿菌被載體固定后，可降低這種影響。