关于此实验
使用虚拟发酵容器和气体收集器，探究糖、酵母用量和温度如何影响产物。切换新气体的流向时，不会清除已收集的气体量。
学习目标
- 将糖的消耗量与乙醇和二氧化碳的质量联系起来。
- 区分生成的气体、收集的气体和排放的气体。
- 将速率影响与糖供应所能产生的总量进行比较。
使用方法
- 1以80 g/L的糖浓度进行为期八小时的试验，并记录产物。
- 2现在将新产生的气体分流，然后继续运行，并比较收集到的二氧化碳与排放的二氧化碳。
- 3提高酵母浓度，并比较时长相同的试验。
- 4改变糖浓度，并比较剩余底物和酒精比例。
模型
假设
- 容器处于厌氧状态，充分混合，液体体积保持恒定，活性酵母生物量固定。模型不考虑生长、呼吸、死亡和抑制。
- 底物消耗遵循一种示意性的饱和速率规律，其半饱和浓度为5 g/L；温度响应则呈以30 °C为中心的高斯分布。
- 每消耗1摩尔葡萄糖，就生成2摩尔乙醇和2摩尔二氧化碳。质量核算所用的摩尔质量之和完全相等。
- 所有捕集的二氧化碳均按 298.15 K、1 bar 下的干燥理想气体处理。不考虑溶解和气相空间延迟。
- 显示的气球半径采用气体体积的对数缩放。修改计划的收集截止时间会重新计算收集历史；立即分流气体的操作则会保留已收集的产物。
在课堂上试试这个实验
- Q1气体分流后，为什么乙醇还会继续增加？
- Q2提高酵母浓度与增加糖的用量有什么不同？
常见问题
气球显示的是容器内的实际压力吗？
不是。气体数据按固定的参考温度和压力报告；气球只是体积示意，其视觉缩放经过压缩处理。
温度越高，反应就一定越快吗？
不是。这个示意模型中的速率在 30 °C 时达到峰值，而且该模型既不能代表所有酵母菌株，也不能预测实际发酵情况。