题目内容
【题目】黑加仑是我国北方主要的浆果之一,果汁富含Vc、花青素等,经加工还可制成软糖。其种子油有防治动脉硬化、降低血脂等作用,因而有较高的经济价值。相关工艺流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)生产黑加仑果汁时,加入的果胶酶包括__________、果胶酯酶和多聚半乳糖醛酸酶,其作用是__________,从而使浑浊的果汁变得澄清。
(2)为降低生产成本和提高产品质量,需对果胶酶或产生果胶酶的微生物细胞进行__________处理。若针对果胶产生果胶酶的微生物细胞而言,应选用的方法是__________(填“化学结合法”、“物理吸附法”或“包埋法”)。
(3)从黑加仑种子中提取种子油较为简便的方法是__________(填“蒸馏”、“萃取”或“压榨”)。提取种籽油后余下的饼粕不能随意丢弃以免造成污染环境,请给出再利用的方式___________。
(4)黑加仑种子油富含γ—亚麻酸(人体不能合成的必需脂肪酸),但其稳定性极差,容易氧化,故可采用____________________等方法进行贮存(至少答出两种)。
【答案】果胶分解酶 将果胶分解为半乳糖醛酸 固定化 包埋法 压榨法 做兽、禽饲料(添加剂) (或堆有机肥) 冷藏、真空(密封)、向贮藏容器中充入CO2或N2等
【解析】
1、果胶酶:
(1)作用:果胶→果胶酶可溶性半乳糖醛酸;
(2)组成:果胶酶是分解果胶的一类酶总称,包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶。
2、直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较
直接使用酶 | 固定化酶 | 固定化细胞 | |
酶的种类 | 一种或几种 | 一种 | 一系列酶 |
常用载体 | 无 | 高岭土、皂土、硅胶、凝胶 | 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺 |
制作方法 | 无 | 化学结合固定化、物理吸附固定化 | 包埋法固定化 |
是否需要营养物质 | 否 | 否 | 是 |
催化反应 | 单一或多种 | 单一 | 一系列 |
反应底物 | 各种物质(大分子、小分子) | 各种物质(大分子、小分子) | 小分子物质 |
缺点 | ①对环境条件非常敏感,易失活②难回收,成本高,影响产品质量 | 不利于催化一系列的酶促反应 | 反应物不易与酶接近,尤其是大分子物质,反应效率下降 |
优点 | 催化效率高、耗能低、低污染 | ①既能与反应物接触,又能与产物分离②可以反复利用 | 成本低、操容易 |
(1)果胶酶包括果胶分解酶、果胶酯酶和多聚半乳糖醛酸酶,其作用是将果胶分解为基本单位——半乳糖醛酸,从而使浑浊的果汁变得澄清。
(2)为降低生产成本和提高产品质量,需对果胶酶或产生果胶酶的细胞进行固定化处理。由于细胞体积较大难以被吸附或结合,因此固定化细胞应该采用包埋法。
(3)从黑加仑种子中提取种籽油较为简便的方法是压榨法。提取种籽油后余下的饼粕还可用于做兽、禽饲料、堆肥。
(4)黑加仑种籽油的主要成分是γ-亚麻酸,其稳定性极差,容易氧化,故在贮存时可采用冷藏;贮藏容器密封;向贮藏容器中充入二氧化碳或氮气等方法减少其氧化。
【题目】毕赤酵母能以工业废甲醇作为碳源,可以用来生产酵母蛋白作为饲料蛋白来源。研究人员为了探究培养基中葡萄糖和甲醇配比对甲醇转化率和酵母蛋白产量的影响,进行了以下实验。请回答相关问题:
①依据培养基中碳源总量一定的原则,按照下表中葡萄糖和甲醇的比例配制培养基,按照每瓶40mL的量分装到250mL的锥形瓶中,常规灭菌操作。
组别 | 对照组 | A | B | C | D | E |
葡萄糖/(gL-1) | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 | 0 |
甲醇/(mLL-1) | 0 | 2.5 | 5.0 | 7.5 | 10 | 12.5 |
②将准备好的毕赤酵母种子培养液接种于培养基中,每组设置平行试验。
③将接种后的锥形瓶置于摇床上,在30℃、180r/min条件下培养48h。
④测定发酵液中的甲醇残余量,计算出甲醇转化率,结果如下:A组6.8%;B组13.0%;C组12.4%;D组15.2%;E组11.9%。
⑤测定每组酵母蛋白产量,结果如图。
(1)该研究配制培养基时,一般不用有机氮源,原因是______。按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的______,分装在锥形瓶中,用______塞住瓶口,包扎后置于高压灭菌锅中进行灭菌。
(2)毕赤酵母是好氧微生物,培养液中溶解氧浓度对菌体的生长和产物的生成影响很大。该实验中,提高培养液中溶解氧的措施有______和______。
(3)综合考虑甲醇转化率、酵母蛋白产量和社会经济效益,生产用培养基的葡萄糖和甲醇含量配比应该与______组实验相同。
(4)如果要进一步探究利用毕赤酵母生产酵母蛋白的最适温度,实验设计思路是______。