이 실험 소개
가상 발효 용기와 가스 수집기를 사용해 당, 효모량, 온도가 생성물에 미치는 영향을 살펴보세요. 이미 수집된 양을 지우지 않고 새 가스의 흐름을 전환할 수 있습니다.
학습 목표
- 당 소비량을 에탄올 및 이산화탄소의 질량과 연관 짓습니다.
- 생성된 기체와 회수된 기체 및 배출된 기체를 구분합니다.
- 속도에 미치는 영향을 당 공급량으로부터 가능한 총량과 비교합니다.
사용 방법
- 1당 농도 80 g/L로 8시간 시험을 진행하고 생성물을 기록합니다.
- 2새로 발생하는 기체를 지금 우회시키고, 운전을 계속한 뒤 회수된 이산화탄소와 배출된 이산화탄소를 비교합니다.
- 3효모 농도를 높이고 동일한 시간 동안 진행한 시험을 비교합니다.
- 4당 농도를 바꾸고 남은 기질과 알코올 비율을 비교합니다.
모델
가정
- 용기는 혐기성 조건이며 잘 혼합되고 액체 부피는 일정하며 활성 효모 바이오매스는 고정되어 있습니다. 생장, 호흡, 사멸 및 저해는 고려하지 않습니다.
- 기질 소비는 반포화 농도 5 g/L인 예시적 포화 속도와 30 °C를 중심으로 하는 가우스형 온도 반응을 따릅니다.
- 포도당 1몰이 소비될 때마다 에탄올 2몰과 이산화탄소 2몰이 생성됩니다. 질량 수지 계산에는 합계가 정확히 일치하는 몰 질량을 사용합니다.
- 포집된 이산화탄소는 모두 298.15 K, 1 bar의 건조 이상 기체로 취급합니다. 용해와 기체 공간의 지연은 고려하지 않습니다.
- 표시되는 풍선 반지름은 기체 부피를 로그 스케일로 나타냅니다. 예정된 수집 종료 시점의 변경 사항을 적용하면 수집 이력이 다시 계산되지만, 즉시 가스를 우회시키는 동작은 이미 수집된 생성물을 유지합니다.
수업에서 해 보기
- Q1가스를 우회시킨 뒤에도 에탄올이 계속 증가하는 이유는 무엇인가요?
- Q2효모 농도를 높이는 것과 설탕을 더 넣는 것은 어떻게 다른가요?
자주 묻는 질문
풍선은 용기 내부의 실제 압력을 나타내나요?
아니요. 가스는 고정된 기준 온도와 압력에서 보고되며, 풍선은 부피를 나타내는 기호로 시각적 크기는 축소된 스케일로 표시됩니다.
온도가 높을수록 항상 더 빨라지나요?
아니요. 이 설명용 반응 속도는 30 °C에서 정점에 도달하며, 이 모델은 모든 효모 균주를 나타내거나 실제 발효를 예측하지 않습니다.
