WOORD VOORAF
Onderwerp
Wij hebben als groep dit onderwerp gekozen uit interesse voor het gistingsproces en om het maken van brood en bier (voor elk vertier). Vooral het biergedeelte overtuigde ons volledig. Ook leken de andere onderwerpen minder interessant. Het gistingsproces leek voor ons dan ook interessant om er een uitgebreid onderzoek naar uit te voeren.
Inleiding
In dit onderzoek gaan wij op zoek naar de toepassingen van gist en de werking ervan. We gaan dit onderzoeken aan de hand van enkele experimenten waarbij we de broodgisting en de alcoholgisting bekijken. Bij het experiment van de broodgisting onderzoeken we welke variabelen het gistingsproces beïnvloeden. Deze variabelen zijn: de hoeveelheid zuurstof, het temperatuurverschil en de zuurtegraad. Zo zien we de verschillen in het gistingsproces en de eindproducten (broden). We hebben zelf broden gebakken om de invloed van deze variabelen te onderzoeken. Om de alcoholische gisting te onderzoeken hebben we ten eerste ons eigen bier gebrouwen. Ten tweede hebben we een weckpot genomen die we half vulden met fruit. Het rottend fruit zorgt voor een natuurlijk gistingsproces. Al onze waarnemingen en gerelateerde informatie beschrijven we uitgebreid in deze paper.
We beginnen met het maken van de literatuurstudie waarbij we alle nodige informatie in verband met het onderzoek verduidelijken. Nadien noteren we de stappen en waarnemingen van onze experimenten. Op de laatste pagina formuleren we ons besluit met de antwoorden op onze onderzoeksvragen.
ONDERZOEKSVRAGEN
- Wat is het effect van afwezigheid van zuurstof op het gistingsproces?
- Wat is het effect van een temperatuursverandering op het gistingsproces?
- Wat is het effect van een zuurtegraadsverandering op het gistingsproces?
CORPUS
Literatuurstudie
Gist[1]
Gist is de naam voor de eencellige, eukaryote micro-organismen of schimmels die behoort tot de zakjeszwammen[2]. Gistcellen zijn 5-10µm groot. Gist[3] is net als bacteriën een eencellig organisme, maar in tegenstelling tot bacteriën heeft gist wel een celkern, celorganellen en een celwand. De meest bekende is de biergist (zelfde als wijn en brood). Er zijn vele soorten gisten, maar enkel diegene van het geslacht Saccharomyces cerevisiae zijn in staat om glucose om te zetten in koolstofdioxide en ethanol. Het metabolisme van dit geslacht is aeroob of anaeroob. Als er glucose in het groeimedium aanwezig is, zullen gistcellen die glucose zo snel mogelijk anaeroob vergisten. Zo gaan ze de concurrentie aan met andere micro-organismen zoals bacteriën, die ook glucose willen opnemen. Bij de vergisting ontstaat er alcohol, die de ontwikkeling van andere micro-organismen afremt. Gistcellen zijn minder gevoelig voor de antiseptische werking van alcohol. Tevens kunnen gistcellen ook afsterven van een te hoog alcoholpercentage. Hierdoor kunnen bier of wijn maar een beperkt alcoholpercentage hebben. Wanneer men dranken van hogere alcoholpercentages wil verkrijgen, moet men alcohol concentreren door destillatie. Bij de aerobe omstandigheden is groei en vermenigvuldiging het hoogst en bij de anaerobe omstandigheden is de alcoholproductie maximaal. Bij de alcoholproductie komt er het minste energie vrij, 2 ATP tegenover de 38 ATP die vrijkomt bij de aerobe omstandigheden.
optimale omstandigheden[4]: Gisten hebben een temperatuur tussen de 15° en 30° en een licht zuur (pH 3-5,5) milieu nodig. 15% alcohol is normaliter de maximum concentratie die door de meeste gisten kan worden bereikt. Eenmaal over deze grens, sterven de gistcellen. Er zijn wel speciale soorten gisten die tot 20% kunnen gaan. Zo is bijvoorbeeld wijngist geselecteerd voor wijn doordat het een hoge bestendigheid heeft tegen alcohol en bestendig is tegen SO2 . Dit zorgt ervoor dat er zich geen wilde schimmels en andere gisten in de fles kunnen vormen. (zie verder voor uitleg)
Voortplanting bij gisten[5]
Voortplanting bij gisten gebeurt voornamelijk door knopvorming. Er ontstaat een uitstulping op het celmembraan die groeit. Dan gaat de celkern delen en gaat één van de beide kernen zich verplaatsen naar de uitstulping. De cel snoert daarna de knop af. Nu heb je 2 gistcellen met identieke DNA. Door de afsnoering krijgt de moedercel een budscar en de dochtercel een birthscar, een ‘litteken’. Dit doet de gistcel bij optimale omstandigheden om de 80 minuten. Elke cel kan 20 tot 30 keer de knopvorming doen. Voortplanting kan ook geslachtelijk. Dit kan enkel bij de diploïde cellen. Zij vormen door meiose haploïde ascosporen. Deze sporen hebben een wand die hen beschermen tegen ongunstige omstandigheden. Wanneer de ascosporen in gunstige omstandigheden komen, ontkiemen ze tot een haploïde gistcel.Saccharomyces cerevisiae[6]
Saccharomyces cerevisiae is een gist en komt in de natuur enkel voor op het oppervlak van sommige donkere vruchten zoals druiven. Al sinds de oudheid is deze gistvorm in gebruik voor het laten rijzen van deeg en het winnen van ethanol bij de alcoholgisting. Het bestaat uit 16 chromosomen en is in diameter gemiddeld 5-10 micrometer. Dit soort gist is het meest onderzochte modelorganisme doordat zijn celstructuur zeer gedetailleerd is waardoor het zeer interessant was en is voor de celbiologie. Het is ook het allereerste organisme waarvan het volledige genoom bestudeerd is geweest. Een genoom is namelijk de complete genetische samenstelling van een organisme. Saccharomyces cerevisiae is een vrij veilige gist maar kan bij grote hoeveelheden zorgen voor een gistinfectie.
Deze infectie kan zorgen voor kolonisatie van gist in het lichaam en het draineren van de lymfeknopen. Deze gist kan geen toxische stoffen voor de mens aanmaken, maar kan wel het zogeheten ‘killer-toxine’ aanmaken waarmee het andere gistcellen kan doden.
Gisting is het proces om glucose om te zetten in koolstofdioxide, ethanol en ATP. Gisten doen aan gisting om ATP te vormen, omdat ze dit nodig hebben om te overleven. Gisting gebeurt in ons lichaam met zuurstofgas, maar als gisting gebeurt in een anaerobe omgeving, zonder zuurstofgas, dan wordt er ethanol gevormd. We focussen ons op de anaerobe gisting.
Het opstel gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden