实验3 酵母细胞的固定化、温度对酵母菌呼吸速率的影响以及果酒发酵一、 实验原理采用包埋法固定酵母细胞，包埋法是指将微生物的细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体中，使用海藻酸钠为载体（海藻酸钠：一种天然多糖，最早从褐色海藻中提取出来，它具有浓缩溶液，形成凝胶和成膜的能力）以此来操作有催化效率高，低耗能，低污染的优点。
使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，也可以被反复利用。
之后因为酵母菌会进行有氧及无氧呼吸，（有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量（大量）无氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量（少量））通过排水法记录产生气体的速率，从而比较在不同温度下酵母菌的活性差异。
最后用固定化的酵母菌，利用微生物在有氧或五羊条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的发酵过程来制作果酒（酒精发酵）。
二、 实验目的1.尝试制备固定化酵母细胞2.探究不同温度对酵母呼吸效率的影响3.练习设计简单实验装置4．使用固定化酵母细胞进行果酒发酵二、实验器材烧杯，玻璃棒，注射器，锥形瓶，水浴锅三、实验材料及试剂干酵母、CaCl 2、海藻酸钠、葡萄糖、苹果 四、实验步骤 （画出流程图）1.酵母细胞的活化：2.配制物质的量浓度为0.05mol/L 的 CaCl2溶液4.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合5.固定化酵母细胞6.冲洗7.发酵五、实验结果记录、分析及讨论（照片及数据）1.形成的凝胶珠的颜色和形状：大部分凝胶珠呈透明或略黄灰状的球体，具有一定的可塑性和弹性。
在实验桌上轻轻挤压不会流出液体；在实验桌上摔打能比较容易弹起。
但也存在一些质量低的凝胶珠，这部分凝胶珠颜色较浅，一些有气泡夹杂其中；一些形状不为圆形或椭圆形，容易沉积到烧杯底部。
2.关于不同温度下酵母菌的发酵速率：可以发现温度越高，发酵反应的速率越快，即无氧呼吸速率越大。
但通过查阅资料可知，发酵速率与温度并非严格遵循正比例关系分布。
酵母细胞的固定化课题5 酵母细胞的固定化1. 游离酶、固定化酶和固定化细胞的⽐较(1) 物理吸附法(吸附法)是将酶吸附在载体表⾯的⼀种固定⽅法。
特点是⼯艺简便且条件温和，应⽤⼴泛。
实质是利⽤酶与载体之间的范德华⼒实现吸附。
(2) 化学结合法(交联法)是利⽤酶与载体之间形成的共价键将酶进⾏固定的。
2. 酵母细胞的固定化（1）活化:在缺⽔状态下，微⽣物处于休眠状态。
活化是指让处于休眠状态的微⽣物重新恢复正常⽣活状态的过程。
（2）⽤蒸馏⽔配制CaCl溶液,⽽不⽤⾃来⽔。
原因是防⽌⾃来⽔中各种2离⼦影响实验结果。
溶液的作⽤：使胶体聚沉，凝胶珠形成稳定的结构。
（3）CaCl2（4）海藻酸钠的作⽤：包埋细胞。
溶液中浸泡⼀段时间，以便形成稳定的结（5）刚形成的凝胶珠应在CaCl2构。
（6）检验凝胶珠的质量是否合格，可以使⽤下列⽅法。
⼀是⽤镊⼦夹起⼀个凝胶珠放在实验桌上⽤⼿挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。
⼆是在实验桌上⽤⼒摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。
（7）如果制作的凝胶珠颜⾊过浅、呈⽩⾊，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数⽬较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏⾼，制作失败，需要再作尝试。
3. ⽤固定化酵母细胞发酵（1）配制麦芽汁或葡萄糖溶液:注意浓度适宜，过⾼会造成固定的酵母细胞失⽔，甚⾄死亡。
（2）葡萄糖的作⽤：既可以作为发酵底物，也作为酵母菌细胞的营养物质。
（3）固定化酵母凝胶珠的处理:固定好的凝胶珠从氯化钙溶液取出后要⽤蒸馏⽔冲洗2~3次。
洗去氯化钙溶液的⽬的是防⽌凝胶珠硬度过⼤，影响通透性。
（4）发酵:开始时凝胶珠沉在发酵液的底部，⼀段时间后慢慢上浮且有⽓泡产⽣，发酵液有酒味。
思考：1.发酵过程中锥形瓶为什么要密封？2.锥形瓶中的⽓泡和酒精是怎么形成的？3.发酵时为什么要将温度控制在25℃？例题：为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件，科研⼈员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响，结果如下图所⽰。
实验一酵母细胞的固定化一、实验原理与目的原理：固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术，包括包埋法,化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法固定化，细胞多采用包埋法固定化。
常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。
本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。
目的:了解细胞固定化的原理；掌握酵母细胞固定化实验操作.二、仪器与用具仪器:50ml烧杯、200ml烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、石棉网、针筒、三角瓶、水浴锅、恒温箱.化学材料：活化酵母菌(酵母悬液)、蒸馏水、无水CaCl2、海藻酸钠、葡萄糖。
三、试剂配制1、0.05mol/L的CaCl2溶液150ml；2、海藻酸钠溶液：每0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状；3、10％葡萄糖溶液150ml。
四、实验方法与步骤1、干酵母活化：1g干酵母+10ml蒸馏水→50ml烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。
2、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞,用玻璃棒充分搅拌混合均匀。
3、固定化酵母细胞：用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液，在恒定的高度（建议距液面12~15cm处，过低凝胶珠形状不规则，过高液体容易飞溅），缓慢将混合液滴加到CaCl2中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。
将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。
4、固定化酵母细胞发酵：用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2～3次，然后加入装有150ml10％葡萄糖溶液的三角瓶中，置于25℃发酵24h,观察结果。
实验开始时，凝胶球是沉在烧杯底部,24h后，凝胶球浮在溶液悬浮在上层,而且可以观察到凝胶球并不断产生气泡，说明固定化的酵母细胞正在利用溶液中的葡萄糖产生酒精和二氧化碳,结果凝胶球内包含的二氧化碳气泡使凝胶球悬浮于溶液上层.五、结果观察：打开瓶盖，闻气味,观察葡萄糖液中的变化。
